基于T--matrix的海上非球形沙尘气溶胶散射和辐射研究的任务书.docx

基于T--matrix的海上非球形沙尘气溶胶散射和辐射研究的任务书
任务书
一、任务背景
在大气环境中，沙尘气溶胶是一种重要的污染源，不仅对全球气候变化和能量平衡产生影响，而且对健康和航空安全也造成了威胁。为了更好地了解沙尘气溶胶的特性和影响，研究其散射和辐射过程就显得至关重要。虽然沙尘气溶胶粒子在大气中往往是非球形的，但目前大多数散射和辐射研究仍局限于球形粒子模型，这将导致模拟结果的不准确性和偏差。因此，发展能够处理非球形颗粒模型的散射和辐射模型，对于更准确地了解沙尘气溶胶的散射和辐射特性是十分必要的。
二、任务目标
本任务的目标是基于T--matrix方法，开发一种针对非球形沙尘气溶胶的散射和辐射模型，并且对海上的非球形沙尘气溶胶的散射和辐射特性进行研究。
三、主要研究内容
1.研究非球形沙尘气溶胶的物理特性，建立针对非球形颗粒的散射和辐射模型。
2.分析非球形沙尘气溶胶的散射和辐射过程对气溶胶的光学性质的影响，探究粒子形态、大小、组成和介质等因素对散射和辐射的影响。
3.以南海为研究区域，采用卫星遥感数据，结合现场观测数据，对海上非球形沙尘气溶胶的分布、光学性质、垂直分布等进行研究。
4.对现有的沙尘气溶胶模型进行对比分析，评估本模型的优劣和应用前景。
四、技术路线
1.收集非球形沙尘气溶胶相关的理论、实验和遥感数据。
2.基于T--matrix方法，开发针对非球形沙尘气溶胶的散射和辐射模型，并针对在实际应用中的问题对其进行完善和改进。
3.采用该模型，对海上非球形沙尘气溶胶的散射和辐射特性进行研究，对其垂直分布、光学性质等进行分析。
4.将研究结果与现有的沙尘气溶胶模型进行对比分析，评估该模型的应用前景和优劣。
五、预期成果
1.针对非球形沙尘气溶胶的散射和辐射模型，该模型能够准确地描述非球形颗粒的光学特性。
2.针对海上的非球形沙尘气溶胶散射/辐射特性，本研究能够对气溶胶在海上的空间分布、大小、形态等特性进行表征和描述，并分析其与气候变化、海洋生态和能源环保等问题的联系。
3.针对该模型的评估与优化，该模型在非球形颗粒的散射和辐射分析方面具有前景和优势。
六、研究计划
1.第1--2个月：搜集非球形沙尘气溶胶的相关理论和数据，规划研究方案。
2.第3--6个月：开发非球形沙尘气溶胶的散射和辐射模型，并进行实验验证。
3.第7--9个月：以南海等海域为例，采用该模型对海上非球形沙尘气溶胶的散射和辐射进行研究，并对其物理性质进行分析。
4.第10--12个月：对现有的沙尘气溶胶模型进行对比分析，评估本模型的优劣和应用前景，撰写并提交论文。
七、参考文献
[1]张书新,朱鸿宽.沙尘气溶胶：来源、检测、生态效应和人类社会影响[J].自然杂志,2014,36(2):105-114.
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