雾霾的散射与传输特性研究

发布时间：2024-02-21 00:37

　　本文首先对雾霾粒子的组成成分和粒子的分布进行了研究分析。然后,利用Gustav Mie氏散射理论,研究了球形粒子的散射、吸收和消光效率因子、散射光强度随散射角度的分布等散射基本问题。分别采用外混合和内混合的方式研究了雾霾多粒子体系散射特性。对于外混合方式的雾霾粒子,研究了其在等比混合和不等比混合条件下,并由同种组分组成以及两种至四种不同组分组成情形下的散射和消光特性。对于内混合方式的雾霾粒子,分别采用了均匀混合结构和双层结构,研究这两种结构的雾霾粒子的散射特性,并给出了计算内混合方式的等效介质方法,同时对比分析了均匀混合结构与双层结构这两种内混合方式之间的差异。研究了不同情形下雾霾粒子在红外和可见光波段的光学特性。采用等效介质方法研究了烟尘群聚粒子的散射特性。同时,计算和分析了不同情形下多粒子体系的透过率以及光波在薄雾中的衰减等特性。

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究状况和发展趋势
    1.3 本论文主要内容
第二章 雾霾粒子的组成与分布
    2.1 雾霾的基本特征
        2.1.1 雾的基本特性
        2.1.2 霾的基本特性
        2.1.3 雾与霾的区别和联系
    2.2 雾霾的组成成分
        2.2.1 雾霾组分概述
        2.2.2 霾中的PM₁₀与PM2.5

    2.3 雾霾粒子分布
        2.3.1 雾霾粒子分布基本理论
        2.3.2 雾霾粒子的分布
    2.4 气溶胶粒子的混合方式
        2.4.1 外混合方式
        2.4.2 内混合方式
    2.5 本章小结
第三章 雾霾粒子散射基本理论
    3.1 散射基本理论
        3.1.1 散射相关物理量
        3.1.2 散射的几种类型
        3.1.3 大气中的粒子类型
    3.2 球形粒子Mie散射理论
        3.2.1 Gustav Mie散射理论
        3.2.2 Van der Hulst散射理论
    3.3 多层球形粒子的散射理论
    3.4 非球形粒子散射理论
        3.4.1 T矩阵方法
        3.4.2 离散偶极子近似方法
    3.5 GMM多粒子理论
    3.6 本章小结
第四章 外混合和内混合雾霾粒子的散射特性研究
    4.1 外混合状态下雾霾粒子的散射特性
        4.1.1 单个雾霾颗粒
        4.1.2 外混合状态下的雾霾颗粒组分相同
        4.1.3 外混合状态下的雾霾颗粒组分不同
        4.1.4 外混合状态下雾霾多颗粒体系消光效率因子的特征研究
        4.1.5 不同雾霾类型下的消光效率因子的计算和特征研究
    4.2 内混合状态下雾霾微粒散射特性
        4.2.1 四种内混合型结构模型介绍
        4.2.2 均匀混合结构的介绍
        4.2.3 内核-外壳球形粒子的散射特性
        4.2.4 等效折射率方法
        4.2.5 均匀混合结构和内核-外壳型结构
    4.3 本章小结
第五章 不同情形下雾霾散射与传输若干问题计算和分析
    5.1 不同情形下雾霾粒子的散射特性研究
        5.1.1 可见和红外波段雾霾单粒子消光特性研究
        5.1.2 可见和红外波段不同粒子半径的散射特性研究
        5.1.3 可见和红外波段群聚粒子单体的散射特性研究
        5.1.4 不同区域雾霾粒子的散射特性
    5.2 不同情形下光在雾霾粒子中的传输
        5.2.1 不同区域多粒子雾霾体系散射特性
        5.2.2 不同情形下雾霾粒子透过率
    5.3 光在雾滴中传输的衰减
        5.3.1 雾滴谱的研究
        5.3.2 光波在雾中的传输特性
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
附录A
附录B
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3904766