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基本用法：
那些不熟悉的用户
libRadtran
的前任
,uvspec,
请注意以下几点
:
中央包是一个可执行的程序
称为
uvspec
可在
bin
目录中找到。如果你感兴趣的一个用户友好的项目辐射传输计
算
,uvspec
是你要熟悉软件。中提供了一个
描述
uvspec
的第一部分手册。使用它的例子
,
包
括各种输入文件和相应的输出文件对不同大气条
件下
,
提供了示例目录。
为快速尝试<
/p>
uvspec
示例目录并运行
../bin/uvspec < UVSPEC_ >
对于输入和输出文件的格式请参考手册。
bin
目录还提供了相关的实用程序
,
如如米氏程序
(
米氏
),
有些实用程序的计算太阳的位置
(
天
顶
,
中午
,sza2ti
me),
一些工具进行插值
,
卷积
,
和集成
(
花键、
conv
、集成
),
< br>和其他小工具。
如何为你的问题设置一个输入文件
(
清单
)
：
有几个步骤时要考虑建立一个输入文件为您的特定问题。首先
,
我们强烈建议您阅读辐射传
输所需教材熟悉
什么是你的问题。
原则上在定义你的问题你可能会找到所有信息设置输入文
件和输出文件的内容理解手册
(
但读手册呢
?)
。下面是一个简短的清单包括的步骤为每个问
题需要考虑
:
1
。波长网格
/
带参数化
首先你
需要考虑所需的光谱范围和光谱分辨率的计算。
只要你呆在紫外线或低可见光谱范围
你不需要考虑任何事情。
分子吸收不同顺利与波长范围和计算
0.5
或
1
纳米宽度
步应该足够
了。
500
纳米以上
,
然而
,
吸收水蒸气
,
氧气
,
和其
他微量气体开始
;
这些吸收线很窄
,<
/p>
和一个光谱
计算解决所有行是不可行的对于大多数应用程序
(
这样一个逐行计算是可行的
,
然而
,
如果你
提供自己的光
谱吸收截面
)
。
对于大多数应用程序<
/p>
,
你需要选择一个参数化的分子吸收
,<
/p>
例如代
表波长参数化
,
< br>如
mol_abs_param repwvl
允许伪谱
计算
(
这意味着你仍然可以在任何你想要
的波长计算辐射
,
但气体吸收是只提供了有限的决议
——
如果你选择波长太近
,
你会看到你
的谱
)
的步骤。光谱或
伪谱计算
,
你可以定义自己的波长网格
wavelength_grid_file
和我们建
议这样做
,
否则你会默认
1 nm
步骤为您的应用程序可能太贵了。最后
,
为了计算集
成短波或
集成长波辐射
,
请选择一个预
定义的
correlated-k
分布
,
例如
mol_abs_param kato2
或
mol_abs_param
傅因为这些是不仅更
准确
,
而且速度远远超过一个伪谱计算。
请阅读手册中
的相应部分熟悉
mol_abs_param<
/p>
选项。
2
。数量
第
二点需要考虑的是所需的辐射数量。默认
,uvspec
提供直
接、弥漫性向下和向上漫射太阳
能辐照度与光通表面。
热量可以
计算源热
——
请注意
,uvspec<
/p>
目前太阳能或热
,
但不是在同一
时间。是否需要这两个组件
(
例如计算大约
μm)
然后
uvspec
< br>需要调用两次。计算美除了
irradiances,
只
需定义
umu,phi,phi0(
参见下一节
)
。
3
。几何
几
何包括太阳的位置与
sza
定义
(
太阳天顶角
)
和
φ
(
方位
)
。所需的方位只是辐射计算。
请注
意
,
不仅太阳天顶角
,
而且今年
sun-earth-distance
变化过程中可能考虑
day_of_year(
或者
,
纬度、经度和时间可以使用
)
。的高度位置与高度可以定义修改相应的配置文件。从表面辐
射位置不同可能与
“zout”,
给出了计算传感器高度离
地面。卫星使用
“zout
去往
”(<
/p>
气氛
)
。的余
弦
辐射计算定义查看天顶角
umu
和传感器方位
< br>φ
和太阳方位角也别忘了指定
phi0
< br>。
umu > 0
意味着传感器向下
(
如卫星
),umu <
0
意味着向上看。
φ= phi0
表明
传感器看着太阳的方
向
,phi-phi0 =
180°
意味着太阳的传感器。
4
。你需要设置的气氛吗
?
定义一个氛围
,
你至少需要一个
atmosphere_file
通常包含配置文件的压力
,
温度
,
空气密度、
浓度和臭氧、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化氮。提供的组六个标准大气压
libRadtran
通常是一个好的开始
:afglms(<
/p>
中纬度夏季
),afglmw(
中纬度冬
季
),afglss(
极地气候夏
天<
/p>
),afglsw(
极地气候冬天
),a
fglt(
热带
)
和
< br>afglus(
美国标准
)
。<
/p>
如果你不定义任何其他
,
你和瑞利
散射和大气分子吸收
,
但无论是云
,
还是气溶胶。
4
一个。痕量气体
?
痕量气体已经存在
,
如上所述。但有时您可能想要修改
数量。有多种选择
,
如
mol_mod
ify O3
修改臭氧柱
,
或
mixing_ratio
二氧化碳
,…
4 b
。气溶胶
?
如果你想气溶胶
,
开关在
aerosol_default
和使用默认的气溶胶或许多
aerosol_
选项去设置你
需要的东西。
4 c
。云
?
uvspec
允许水和冰云。定义它们
wc
_file ic_file
和使用许多
wc_
或
ic_
选项定义你所需要的
东西。请注意
,
水和冰云你也可以选择不同的
< br>parameterizations,
例如傅
ic_p
roperties
、
杨
,baum,
…——
这些是用来翻译从液体
/
冰水内
容和液滴粒子半径光学性质。你需要一些经
验
,
云来定义合理的东西。这里有两个典型的选择
wc_file 2 0 0
1 0.1 10
和一个
ic_file
10 0 0
9 0.015 20
第一个是云与水之间的有效的液滴半径
10μm 1
和
2
公里
,
和光学厚度大约
15;
第二个是冰云
粒子有效半径为
20μm 9
至
10
公里和光学厚度约
1
。
4 d
。表面性质
?
默认条件下
,
地表反照率为零
——
表面吸收辐射。定义自己的单色反射率光谱
albedo_file
或
双向反射
,
例如水面
,
主要是由风速
cox_and_munk_u10
决定的。
5
。选择的辐射传递方程解算器
(rte)
rte-solver
引擎
,
或心脏
,
在任何辐射传输代码。所有
rte-solvers
涉及一些近似的辐射传输方
程
,
或解决方案有一些不确定性方法由于计算的需求解决方案
。
rte-solver
取决于你的选择问
题。例如
,
如果您的计算涉及到低太阳不应该使用平行板的
能手
,
但一个占了地球的球形。你
可以
选择许多
rte-solvers uvspec
之间。默认的
辐射传输解决方案的方法是解决离散纵坐标
disort
选择对
于大多数应用程序的方法。还有其他解决像
rte_solver twostr(
更快但不准
确
),rte_solver<
/p>
神秘和
mc_polarisation(
包括偏振
)
、或
rte_solve
r disort
和伪球形
pseudo-
spherical
几何。
6
。后处理
输出的光谱网格是由外星谱定义。如果你想幽灵似地综合结果
,
使用
correlated_k kato2 /
傅
和
output_process
总和或
correlated_k lowtran output_process
< br>集成。检查也像
filter_function_file
其他选项
,output_quantity
亮度等。而不
是校准光谱数量您可能还希望
output_quantity
透射率或
output_quantity
反射率。
7
。检查您的输入
<
/p>
最后但并非最不重要
,
总是确保
uvspec
实际上是你想要做什么
!
一个好方法就是使用详细生
产大量的输出。减少
,
这是一个好主意做只有单色的计算。接近结束的详细输出你会发现概
< br>要文件的光学特性
(
光学厚度、不对称参数
,
单散射反照率
),
给你一
个很不错的主意
,
例如如果
您定义已经
存在的云
,
气溶胶在哪里
,
等。作为一般规则
,
永远信任你的输入
,
但总是检查
,
玩耍
,
和改善。
如果你想它不能发生在我身上<
/p>
,
为什么愿意使用
verbose
选项
,
神必惩罚你
,
你的傲慢
!
在神秘的
蒙特卡罗光子在多云的身体
正确的跟踪代码大气
(
神秘
)
是解决从根本上不同于其他
,
它决定
结果的随机跟踪单个光子穿过大气层。
技术的一个简单描述看到迈耶
(2009)
的出版和其他文
件列在这里。在
下面
,
我们展示如何玩耍
,
探索神秘的。
首先
,<
/p>
尝试一个简单的
uvspec
输入文件<
/p>
:
atmosphere_file . .
/
数据
/ atmmod /
源太阳能
. .
/
数据
/ solar_flux /
atlas_plus_modtran
波长
450
在这个例子中默认的解算器
(disort)
和
uvspec
将提供熟悉的输出
450.000 - 1.670252 2.048350 2.048350 e
+ e + 03 02 e-13 1.329144 e + 02 4.177456 e +
01 6.935632 e-14
如果你重复仿真
,
得到的结果都是相同的一遍又一遍。现在
,<
/p>
让我们试着神秘
,
只要添加
rte_solver
神秘
上面的输入和运行
uvspec
10
次。你可能会
450.000
1.643995e+03 1.997293e+02 0.000000e+00
1.308250e+02
4.676865e+01
0.000000e+00
450.000 1.673167e+03
1.852792e+02 0.000000e+00 1.331464e+02
3.027929e+01 0.000000e+00
450.000 1.704421e+03 1.832073e+02
0.000000e+00 1.356335e+02
4.074436e+01 0.000000e+00
450.000 1.712756e+03 1.977188e+02
0.000000e+00 1.362968e+02
3.850349e+01 0.000000e+00
450.000 1.679417e+03 1.977593e+02
0.000000e+00 1.336438e+02
3.629829e+01 0.000000e+00
450.000 1.652330e+03 1.954993e+02
0.000000e+00 1.314883e+02
3.828460e+01 0.000000e+00
450.000 1.662748e+03 2.040408e+02
0.000000e+00 1.323173e+02
3.629640e+01 0.000000e+00
450.000 1.675250e+03 2.247512e+02
0.000000e+00 1.333122e+02
4.490242e+01 0.000000e+00
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