Методы расчета
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 15

Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент PowerPoint PPT Presentation


  • 118 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент. Творогов С.Д., Родимова О.Б. Институт оптики атмосферы СО РАН ENVIROMIS -2004 17–25 июля 2004 года, Томск. Содержание. Специфика атмосферной спектроскопии; line-by-line, ряды экспонент.

Download Presentation

Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


5234417

Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент

Творогов С.Д., Родимова О.Б.

Институт оптики атмосферы СО РАН

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Содержание

Специфика атмосферной спектроскопии;

line-by-line, ряды экспонент.

Точная математическая теория рядов экспонент.

Иллюстрации, новые возможности.


5234417

Задачи атмосферной спектроскопии

1. Функция поглощения для интервала

частот

- осажденный слой поглощающего газа (в однородной среде)

2. Неоднородные среды

Спектральный коэффициент поглощения

сумма по спектральным линиям с центром

, интенсивностью

и контуром

-

в точке трассы луча;

- интегрирование по лучу

зависит от температуры и давления

3. Перекрывание полос

- индекс газа

4.Функция источника

- функция Планка, спектр солнечного излучения и т.п.

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Упорядочение коэффициентов поглощения согласно их величине

«с» - совокупность частот

с условием

(1)

Функция пропускания (

- толщина слоя газа)

(2)

- «вес» совокупности «с»

Н2О, интервал 1380-1900 см-1, шаг по частоте - 10 см-1

(3)

и

- ординаты и абсциссы квадратурной формулы

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Представление функций пропускания рядами экспонент

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Ряды экспоненти задачи атмосферной спектроскопии

Неоднородная среда

Перекрывание полос

Функция источника

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Пример расчета интеграла с функцией источника

Отношение результатов расчета с использованием рядов экспонент

к результатам расчета line-by-line, Н2О, 1380-1900 см-1, Т=250 К.

Пропускание, взвешенное с функцией Планка,

для нескольких спектральных интервалов

Кривые - расчет

Chou M.-D., Ridgway W.L., Yan M. M.-H.

J. Atmos. Sci. 50, No.14, 2294-2303 (1993)

точки - наш расчет с 6 членами разложения

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Пример расчета радиационных потоков

Радиационные потоки, обусловленные водяным паром,

в атмосфере лета средних широт

в спектральном интервале 620-720 см-1.

Кривые - расчет line-by-line,

точки - расчет с использованием 5 членов ряда экспонент

Радиационные потоки

Скорости выхолаживания

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Пример расчета пропускания для неоднородной трассы

Поглощение Н2О от верхней границы атмосферы до i-го слоя

1125-1135 нм

Характеристики климатической модели

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Armbruster W., Fischer J.

Applied Optics 35, No.12, 1931-1941 (1996)

более чем сотня слагаемых

Пример расчета пропускания для неоднородной трассы

Поглощение Н2О от верхней границы атмосферы до i-го слоя

1125-1135 нм

Кривые и крестики - расчет

кружки - наш расчет

с 5 членами разложения

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Нестандартная атмосфера

Т1=294 К, Т2=500 К, Т3=800 К, Т4=200 К, далее как в MLS

в первых 11 слоях, далее как в MLS

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Описание

экспериментальных значений

коэффициента поглощения СО2

в крыле полосы 15 мкм

в рамках line-by-line расчетов Сhou

и с помощью теории крыльев линий

Предварительные результаты расчета

c учетом особенностей контура

функций пропускания выбранного слоя и

поиск аппроксимационных формул

для коэффициентов разложения

произвольного слоя

СО2

Область крыла полосы 15 мкм

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

связаны преобразованием Меллина

и

Взаимосвязь рядов экспонент

и фрактальных свойств спектров

Ряды экспонент

Фрактальные свойства спектров

Плотность меры :

суммарное поглощение на единицу частоты

Колебательно-вращательная

полоса 202 паров воды

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск


5234417

Заключение

Эвристические приемы и аппроксимационные варианты

заменяет математически рафинированный метод.

Строгое математическое решение чаще всего приводит к более

эффективным численным алгоритмам, нежели решение

непосредственным вычислительным путем.

Появляется возможность исключить (или, по крайней мере,

радикально уменьшить) процедуру line-by-line при сохранении

фактически экспериментальной точности расчета радиационных

характеристик.


5234417

СПАСИБОЗА ВНИМАНИЕ


  • Login