CAO系统中模拟辐照度的比较

Gjerstad等人(2003)进行了一项研究,旨在比较求解大气-海洋耦合系统辐射传递方程的两种截然不同的方法。其中一种方法是确定性离散纵坐标法(Stamnes et al., 1988;2000),扩展到适用于具有不同折射率的两个相邻板,例如大气-海洋耦合系统(Jin and Stamnes, 1994)。另一种方法是蒙特卡洛(MC)方法,其中模拟了单个光子的轨迹(Collins et al., 1972;Lenoble, 1985)。

Mobley et al.(1993)比较了几种不同方法计算的水下光场,包括MC方法和离散纵坐标方法,并表明不同方法对有限的测试用例集给出了相似的结果。然而,这些模型以不同的方式包括了大气,这导致在水面上方和整个水下柱中向下扩散了18%的辐照度。此外,也没有进行大气辐照度的比较。为了弥补这一缺点,Gjerstad等人(2003)对用蒙特卡罗方法模拟的辐照度与用CAO-DISORT模型计算的辐照度进行了详细的定量比较(Jin和Stamnes, 1994;Thomas and Stamnes, 1999)。

Gjerstad等人(2003)使用的CAO-MC模型和CAO-DISORT模型具有完全相同的物理基础,包括大气和海洋之间的耦合,以及完全相同的大气和海洋输入参数。向上和向下的直接和扩散辐照度的计算结果如图9.4所示。向下照射的百分比偏差小于0.5%,向上照射的百分比偏差小于1%。CAO-MC代码有一个

图9.4用cao - distortion代码(实线和虚线)和CAO-MC代码(圆和星号)计算的辐照度的比较。详情见Gjerstad et al. (2003)

与CAO-DISORT (Jin and Stamnes, 1994)代码相比,其优势在于它可以处理表面波,但CAO-DISORT代码在计算上要快得多。最后,值得注意的是,Jin等人(2006)最近扩展了cao - distortion代码以包括表面波的影响。

继续阅读:汤姆斯数据集

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