Численный метод решения уравнения переноса излучения. Основные принципы и формулы

Е.Б. Шибанов

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

Аннотация

Предлагается новый численный метод решения уравнения переноса излучения. Алгоритм метода работает исключительно в дискретных точках пространства, что дает возможность избежать осциллирующих ошибок по азимуту. При этом для перехода к непрерывному пространству используется процедура кусочно-непрерывной интерполяции. Достоинством метода являются также удобство и простота формул, которые позволяют учесть такие важные эффекты, как эффект внутреннего отражения для гидрооптических задач и эффекты отражения от морской поверхности для задач атмосферной коррекции. Метод может служить основой различных специализированных численных алгоритмов для расчета переноса излучения в океане и атмосфере.

Для цитирования

Шибанов Е. Б. Численный метод решения уравнения переноса излучения. Основные принципы и формулы // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 2. С. 37–45. EDN YUFBYD.

Shibanov, E.B., 2005. Numerical Method of Solving the Radiation Transfer Equation. General Principles and Formulas. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal, (2), pp. 37–45 (in Russian).

Список литературы

  1. Hansen H. E. Multiple scattering of polarized light in planetary atmospheres. Part 1: The Doubling Method // J. Atmos. Sci. — 1971. — 28. — P. 120–125.
  2. Takashima T. A. New approach of the adding method for computations of emergent radiation of an inhomogeneous plane parallel atmosphere // Astrophys. Space Sci. — 1975. — 36. — P. 319–328.
  3. Plass G.N., Kattawar G.W. Radiance and polarization of the Earth’s atmosphere with haze and clouds // J. Atm. Sci. — 1971. — 28. — P. 1187–1198.
  4. Preisendorfer R. W. Radiative Transfer on Discrete Spaces. — New York: Pergamon Press Inc., 1965. — 461 p.
  5. Preisendorfer R.W. Hydrologic Optics V. II. — Hawaii, Honolulu: U.S. Dep. Comm., NOAA, Environ. Res. Lab., Pacif. Mar. Environ. Lab., 1976. — P. 188–400.
  6. Амбарцумян В.А. О рассеянии света атмосферами планет // Астрофизический журнал. — 1942. — 19, № 5.
  7. Амбарцумян В.А. Новый способ расчета рассеяния света в мутной среде // Изв. АН СССР. Сер. геогр. и геофиз. — 1942. — 97, № 3.
  8. Чандрасекар С. Перенос лучистой энергии. — М.: Изд-во иностр. лит., 1953. — 431 с.
  9. Plass G.N., Kattawar G.W., Catchings F.E. Matrix operator theory of radiative transfer: I. Rayleigh scattering // Appl. Opt. — 1973. — 12. — P. 314–329.
  10. Kattawar G.W., Plass G.N., Catchings F.E. Matrix operator theory: II. Scattering for maritime haze // Ibid. — P. 1071–1084.
  11. Preisendorfer R.W. Generalized invariant imbedding relation // Proc. Nat. Acad. Sci. — 1961. — 47. — C. 591.
  12. Mobley C. D. Light and water: Radiative transfer in natural waters. — San Diego: Academic, 1994. — 592 p.
  13. Shybanov E.B. Numerical method of the radiative transfer equation solution in the plane parallel media // Proc. Int. Conf. «Current Problems in Optics of Natural Waters». — St.-Petersburg. — 2001. — P. 283–289.

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.