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基于Monte Carlo方法模拟三维云场辐亮度分布受地面灯光影响
Monte Carlo方法;三维辐射传输;夜间灯光;辐亮度分布;MCARATS
摘要录用
孙慧欣 / 国防科技大学气象海洋学院

当前卫星对夜间人工光源的观测越发频繁,云作为地球-大气系统中最重要的辐射调节因子,对地表和光源辐射的观测数值和分布有重要影响,但目前云对地面灯光辐射传输的影响机制研究尚不充分,很多夜间定量遥感应用只能限定在无云条件,反过来地面灯光也会导致云的辐射分布异常,影响对云本身的深入研究。在本研究中,我们利用蒙特卡罗辐射传输模拟探讨了夜间人工照明下光在复杂三维云结构中的传输特征。模拟实验结合了大涡模拟(LES)生成的云场以及及不同半径、厚度和云底高度的定制云配置,同时考虑了云体与光源之间的相对位置,以揭示三维云场辐亮度分布受地面灯光影响的物理机制。结果表明,云层对辐射分布具有双重效应:通过吸收和散射削弱了云顶的直接辐射亮度,同时经散射增强了周围区域的亮度。随着云光学厚度的增加,垂直方向的顶端辐射被逐渐削弱,而云边缘处的亮度峰值则更为显著。受几何限制,低云相较于高云对向上传输的辐射调制更强。光源的空间位移会破坏辐射场的对称性,导致云边缘亮度增强。云内的多次散射进一步重分配地面光信号,使原本紧凑的点状光源在卫星观测中表现为空间上扩展的辐射分布模式。

重要日期
  • 会议日期

    04月25日

    2026

    04月29日

    2026

  • 04月07日 2026

    初稿截稿日期

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未来大气科学论坛理事会
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