一种计算非球形粒子光学特性的快速方法

【摘要】：本文发展了一种新的计算大气中气溶胶与云等非球形粒子光学特性的快速方法(桥接技术),并给出了若干解析结果,同时讨论了计算精度与执行效率。利用新算法对几种典型形状的粒子,如球、旋转椭球、无限长圆柱、有限长圆柱进行了数值计算并与精确方法的作了比较。结果表明,在范围1mr≤2以及and0≤mi≤1内解析近似的精度最高。如果做尺度平均或者取向平均,有效性范围还可以扩大到mr=3。这已经足以涵盖大气系统中的冰晶和主要气溶胶等实际存在的粒子在可见光波段的折射指数的范围。与严格的方法相比,我们的近似方法所需计算时间有量级上的减少,大约比T-matrix方法快10000倍。