红外辐射材料 精细产业技术2007-06-16 14:01:03 阅读516 评论1 字号：大中小订阅 1 一种建筑玻璃用隔离红外辐射薄膜材料 一种建筑玻璃用隔离红外辐射薄膜材料，由基层和功能层构成，基层为透明的介质薄膜衬底材料，用于改 善膜的力学性质。所述功能层的厚度在3纳米到2000纳米之间，由一种、两种或两种以上的介质膜构成， 介质膜包含至少一层金属介质膜或者至少一层介电介质膜，也可以由多层的金属膜和介电介质膜构成。选 择二氧化钛或者氧化锆等对紫外强烈吸收的介质用于所述功能层中的介电介质膜或者基层中介质材料，在 隔离红外的同时具备紫外防护能力。通过调节该材料的纳米颗粒尺寸可以覆盖部分或者整个紫外区域，在 保证可见光区域透明的同时可完全隔离红外辐射并且有较强的防紫外的功能，从而达到节能、保健的功能。 2 一种碳材料的高温远红外辐射电热体及其制备方法 本发明提供一种碳材料的高温远红外辐射电热体及其制备方法，该高温远红外辐射电热体的发热元件为碳 毡、碳布、石墨毡、石墨布、碳/碳复合材料板片、碳/石墨复合材料板片之一组成。其发热元件的碳含量大 于95％，氧含量低于0.005％，电阻率在(0.001～100)Ω.cm之间。电热体的绝缘体的外部涂覆具有远红外 辐射特性的陶瓷薄膜层。本发明还提供了一种高温远红外辐射电热体的制备方法。本发明的高温远红外辐 射电热体可应用于民用、保健和工业等领域，具有使用寿命长，高热高效等特点。 3 黑色陶瓷红外辐射材料 通常红外辐射陶瓷价格昂贵,以提钒尾渣为原料之一制造的黑色陶瓷具有0.83-0.9的红外辐射率而价格低 廉.本发明所述的黑色陶瓷红外辐射材料是在原料中除提钒尾渣外再加入钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、 锌、锆、铌元素及其化合物一种或一种以上,使所述的陶瓷具有0.9-0.95的红外辐射率. 4 具有特殊医疗效果的红外辐射材料及芯片 本发明的红外辐射复合材料，以单质和化合物形式的过渡元素和稀土元素为主要成分。用此复合材料制成的芯片作为辐射元件，在工作温度下加热，可以发射出能产生特殊医疗效果的红外辐射，发射谱线的波长在２～２５微米范围内，比辐射率为０．８５～０．９５。 5多晶矿化黑陶瓷红外辐射材料及应用 一种多晶矿化黑陶瓷远红外辐射材料，属于红外辐射材料领域。本发明提供新的远红外辐射材料，是由 铬铁矿、钛铁矿、锆英砂等矿物原料中一种或一种以上组成，或由９０％（重量）这三种矿物原料中二种 或二种以上辅以１０％（重量）化工原料组成。$本发明提供的远红外辐射材料，可用作远红外加热基础材 料外，还可加入适量陶土后烧成灯型、板型、管状等各种远红外加热器件。 6高效红外辐射材料的制备方法 本发明属于高效红外辐射材料的制备方法。$材料组成为Ｆｅ２Ｏ３５０－７０％，ＺｎＯ２５－１５％， ＳｎＯ２１－３％Ｎｉ２Ｏ３２０－２５％Ｃｏ２O３４－７％于硝酸盐水溶液中加热，ｐＨ＝５－６，搅拌成 粥状经１１０℃烘干，５００－６００℃焙烧１．５－２小时，１１５０－１２００℃焙烧１０－１５小 时，研成２００目即可。$该辐射材料结构稳定，寿命长，在３０－８００℃内，从２．５－２５μｍ范围 内，辐射率均达９５％以上，能量分布半宽度为５μｍ。 7 一种红外辐射材料的烧结方法 一种红外辐射材料的烧结方法，以原料成分为特征。粉状原料中至少含有锆英砂２６—７０％、三氧化二 铁３—７％、氧化铬４—７％、苏州陶土２３—３３％、刚玉粉２７—４１％、氧化钴１—５％，再和入
红外光学材料 1,进口CVD硒化锌(ZnSe)红外光学材料 CVD硒化锌（ZnSe）是一种化学惰性材料，具有纯度高，环境适应能力强，易于加工等特点。它的光传输损耗小，具有很好的透光性能。是高功率CO2激光光学元件的首选材料。由于该红外材料的折射率均匀和一致性很好，因此也是前视红外（FLIR）热成像系统中保护窗口和光学元件的理想材料。同时，该材料还广泛用于医学和工业热辐射测量仪和红外光谱仪中的窗口和透镜。 CVD ZINC SELENIDE Transmission Wavelength in Micrometers (t=8mm) 光学性质： 透过波长范围0.5μm---22μm 折射率不均匀性（Δn/n）<3×10- 吸收系数（1/cm） 5.0×10-3@1300nm 7.0×10-4@2700nm 4.0×10-4@3800nm 4.0×10-4@5250nm 5.0×10-4@10600nm 热光系数dn/dT(1/k,298—358k) 1.07×10-
折射率n随波长的变化（20℃） 理化性质： 激光损伤阈值：（10600nm脉冲激光，脉冲宽度=15μs） 2，进口CVD硫化锌（ZnS）红外光学材料
CVD硫化锌是一种化学惰性材料，具有纯度高，不溶于水，密度适中，易于加工等特点，广泛应用于红外窗口，整流罩和红外光学元件的制作。和硒化锌（ZnSe）一样，硫化锌（ZnS）也是一种折射率均匀性和一致性好的材料，在8000nm—12000nm波段具有很好的图像传输性能，该材料在中红外波段也有较高的透过率，但随着波长变短，吸收和散射增强。与硒化锌（ZNSE）相比，硫化锌的价格低，硬度高，断裂强度是硒化锌的两倍，抗恶劣环境的能力强，非常适合用于制造导弹整流罩和军用飞行器的红外窗口。 透过率曲线： CVD ZINC SULFIDE Transmission(CVD硫化锌) Wavelength in Micrometer (t =6mm) CLEARTRAN Transmission（多光谱CVD硫化锌） Wavelength in Micrometers (t=9.4mm) CVD硫化锌多光谱CVD硫化锌 密度(g . cm-3 @ 298k) 4.09 4.09 电阻率(Ω. Cm) ~1012~101.3
红外透射材料 能透过红外辐射的材料，用于制造红外仪器的部件，如红外探测器的窗口、红外仪器光学系统的透镜和棱镜等。对这些材料的要求是：①能透过所需波段的红外辐射；②有尽可能高的透射比；③机械强度高；④化学稳定性好。 若红外透射材料是平板型，当红外辐射投射到它的表面上时，部分被反射，其余进入体内。进入体内的有一部分被吸收,剩余部分透射过去。若吸收比为α，反射比为ρ，透射比为τ(都是对入射辐射功率之比而言)，则α＋ρ＋τ＝1。红外透射材料要求有尽可能大的τ，α、ρ应尽可能小。后两者皆取决于物质的微观结构。 α决定于物质内部的辐射吸收过程，如晶格振动吸收所引起的基本吸收，分子晶体中的分子振动和转动所引起的特征吸收，以及半导体中电子从价带跃迁到导带的本征吸收。这些都是材料所固有的辐射吸收过程。此外,尚有杂质吸收、自由载流子吸收,多晶体中晶粒间界的散射所引起的辐射衰减也相当于吸收。固体材料中任一个固有的辐射吸收过程，都会在某一波段引起相当大的吸收。因而τ必然很小。因此,红外透射材料的透射波段只能选择在没有这类固有吸收过程的波段内，而且其他吸收也必须降低到可以忽略的程度,即α≈0。这样,就只有反射的损失。 反射有漫反射和镜面反射两种。漫反射与表面光洁度有关，越光洁漫反射率就越低。必须设法将这部分反射损失降低到可忽略不计的程度。镜面反射与材料的折射率有关。在没有吸收的波段,对于垂直投射的辐射,其反射率为 式中n为材料的折射率。反射率是指一个面上反射辐射功率与入射辐射功率之比。通常在测量时，把红外透射材料做成有两个平行表面的薄板。当进入材料的辐射碰到第二个表面时，也有部分被反射,回到第一个表面,而且又有部分辐射透出表面，与第一次反射辐射叠加。因而实际测量的反射比是多次反射的叠加，其结果为 折射率越大，反射率和反射比就越大。有些半导体材料的折射率大致为4。因此，在透明区反射损失约为 53％。这一反射损失，可用增透膜的办法予以减小。
大气辐射传输理论 引言 学科定义： 1、大气辐射学研究辐射能在地球-大气系统内传输和转换的规律及其应用，属大气物理学的一个分支。大气辐射学是天气学、气候学、动力气象学、应用气象学、大气化学和大气遥感等学科的理论基础之一。 2、地球－大气系统的辐射差额是天气变化和气候形成及其演变的基本因素，可以说辐射过程与动力过程的作用共同决定了地球的气候环境。 学习、研究的意义 辐射是地气系统与宇宙空间能量交换的唯一方式 数值天气预报中需要定量化考察大气辐射过程 辐射传输规律是大气遥感的理论基础 气候问题——辐射强迫 近年来人类活动造成的地球大气气候变迁成为大气科学研究热点，其原因也在于人类活动所排放的某些物质会改变地球大气中的辐射过程所致。 大气辐射学主要研究内容： 一、地-气系统辐射传输的基本物理过程和规律，包括 1、太阳的辐射(97%E在0.3～3μm波段内，λ m=0.5μm附近)； 2、地-气系统辐射(绝大部分E在4～80μm波段内，λ m=10μm附近)； 3、不同地表状态云、气溶胶、水汽、臭氧、二氧化碳等对辐射传输的影响。 二、大气辐射学还要研究辐射传输方程的求解。 辐射传输方程：是描述辐射传播通过介质时与介质发生相互作用(吸收、散射、发射等)而使辐射能按一定规律传输的方程，在地球大气条件下，求解非常复杂，只能在一些假定下求得解析解，因此辐射传输方程的求解，一直是大气辐射学研究的重要内容。 三、另外，对辐射与天气、气候关系的研究也是大气辐射学的重要内容，它是从地-气系统辐射收支的角度，来研究天气和气候的形成以及气候变迁问题的。 相关内容： 许多复杂的物理动力气候学问题中，涉及到海洋、极冰、陆地表面的辐射和热状况，大气中的云、气溶胶、二氧化碳等因子在辐射过程中对气候所造成的影响，以及这些过程和大气辐射过程之间复杂的相互作用和反馈关系。 第一章用于大气辐射的基本知识 第一节辐射的基本概念 太阳辐射和地球大气辐射虽具有不同的特性，其本质是相同的，它们都是电磁辐射。电磁辐射是以波动和粒子形式表现出的一种能量传送形式。 1.1.1电磁波及其特性 一、波：波是振动在空间的传播。有横波和纵波的形式之分。 二、机械波：机械振动在媒质中的传播，如声波、水波和地震波。 三、电磁波（ElectroMagnetic Spectrum）：变化电场和变化磁场在空间的传播。 四、电磁辐射: 电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和投射）称为电磁辐射。 五、电磁波的特性： 1、电磁波是横波 2、在真空中以光速传播 3、电磁波具有波粒二相性： 波动性：表现在电磁辐射以波动方式在大气中传播，并发生反射、折射、衍射和偏振等效应。也就是说电
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第２期雷中伟等：过渡金属氧化物系红外辎射材料的制备５ ５８８、５８０ｃｍ～，在此蜂底波数方恳还有一个较弱的吸收谱带。可见体系随Ｆｅｚ０。的增加和Ｍｎ０２的减少，振动吸收频率向低频方向移动。这是由予尖晶石孛每个０２～被一个露霹体阳离子饔３个八面体阳离子所共有，故其振动频率与０２＿与阳离子间的键力有关，体系中随Ｆｅ含量增加和Ｍｎ禽量减少，Ｍｎ２＋、Ｍ帮＋逐渐被半径较小的Ｆｅ计、Ｆｅ２＋离子所代替，从而减弱了金属离子与氧离子之间的键强，导致吸收谱带红移。 ４。４ＸＲＤ分析 图４是各样品的ＸＲＤ图谱，经查对［引，Ｘ２０撵最的主晶楣炎ＣｏＭｎ。Ｏ；立方尖晶石结构，其他样晶主晶楣均为ＮｉＭｎ。０４尖晶石结构。随Ｆｅ含量增加，结晶更趋完整，且衍射峰有微小的向大角度方向的移动，这说明晶体的熬格有微弱减小趋势，这是由予Ｆｅ离子较Ｍｎ离子稍小，所弓｜起的晶格畸变也较小，这不利于辐射率在整个红外波段的平稳。 ４．５ＳＥＭ分析 对Ｘ２０与Ｘ６０样品进行了扫描电镜断面观溅。 从图４可以看出，Ｘ２０样品的晶粒较为均匀，晶粒平均直径大约７～１０ｔｔｍ，来发现有异常的大熬粒产生。Ｘ６０样髭燕粒不均匀，最大晶粒直径约为６０弘ｍ，另外空洞面积较大，空洞周围形成大缀微细晶粒。 ４。６发射率影晌医素分耩 据欧阳德刚等人［６］的研究，材料在５ｔＬｍ以上波段的红外辐射主要源于二声子或多声子组合辐射，覆在２．５～５萍ｍ波段主要源予体系审电子跃迁。故通过多种离子掺杂一方面可以使晶格发生畸变，降低晶格振动对称性，从筒增强二声子或多声子组合辐射；男一方面可淡提供更多的电子鞔道能级，从而增强短波段辐射能力。 图４Ｘ２０、Ｘ６０样品的ＳＥＭ图片 表２薅系孛冀挚半径季珏，≮覆体择位锈 离子半径（Ａ）ＯＳＰＥ（Ｃａｌ／ｇ） 体系中Ｆｅ：０３、Ｍｎ０２元索为主组分，Ｆｅ２０。在约９０６℃时转变为Ｆｅ３＋Ｏ。（Ｆｅ２＋，Ｆｅ３十）反尖晶石结构，ＭｎＯ。在约９６６℃时转变为Ｍｎ２十（Ｍｎ３＋）。０。的正尖晶石结构。由于体系中有Ｃｏ、Ｃｕ等过渡金属离子，可形成多种置换型尖晶石，其置换位置主要巍离子半径与其八露然择位熊（ＯＳＰＥ）确定，体系中离子的半径与择位能如表２ｃ ８｜。 圭表２中可知，尖晶石续梅孛八蹰体蕴置主要有Ｍｎ３十、Ｃ０３＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ抖、Ｆｅ２＋等离子，四面体位置主要有Ｍｎ抖、Ｆｅ抖、Ｆｅ２十等离子。 在蘸格常数为ａ酶理想蟊，玉立方晶俸缝擒中，四面体空隙中心位置间距为ａ／２，八面体空隙中心位置间距为（一／２／２）ａ，四筒体空隙与八面体空隙中心位置之闻阉距为（√３／４）ａｏ］。因此，当不同过渡金属离子填隙于邻近空隙中时，在四面体位置与八麟体位置之阀酶离子最爨发生离子闻的电子跃迁，从而导致短波辐射。因此，要提高上述材料红外辐射性能，应使各种离子尽量分布在邻近戆四瑟俸与八垂体位墨；又躁尖晶石巾只有１／８的四面体空隙与ｌ／２的八两体空隙填充离子，若所有离子的八面体占位能均相近，则必然尽量分散填充，使离子阗阕距较大，影嚷壹离子阅电子转移导致的红外发射，故选择八面体占位能相差较大的多种离子混合掺杂将有利于红外发射率的提高。 ５结论 ５。１剃备了ＸＦｅ２０３：（８０一Ｘ）Ｍｎ０２：１０Ｃｏ。０３：１０ＣｕＯ（ｗ％）系列材料，其巾Ｘ＝２０时材料红外辐射率最高，其全辐射率为０．８８，且在各波段辐射率均较高，其结构为ＣｏＭｎ。Ｏ。立方尖 晶石结构。 万方数据
羽流的红外辐射特性计算 成志铎 （南京理工大学动力工程学院，南京 210094） 摘要：为了研究坦克尾向的红外辐射特性，利用计算流体力学软件FLUENT对坦克尾向流场进行数值模拟。模拟不同的排气速度、不同的喷口数目、不同的尾气成分以及有无风速这四种工况,进而分析这四种不同工况下的速度场、压力场、浓度场、温度场的分布情况，以及各个面的红外辐射量的对比，得出各个因素对辐射量影响的大小。由模拟结果可以看出有无风速对各个面辐射量影响最大；在喷口数目不同时左右两个侧面的红外辐射量的改变都接近50%；在出口速度增加了67%时，右侧面的辐射量约增加1.6倍；不完全燃烧比完全燃烧尾气对上表面的辐射量增加了21%。这些模拟结果一定程度为坦克排气的红外辐射特征研究提供了依据。 关键词：羽流坦克排气流场红外辐射 引言 从第二次世界大战以来，坦克在战争中一直作为地面战的主要进攻型武器。发挥了很大的威力，越来越多的国家在研制先进的反坦克武器。在这些反坦克武器中装有红外识别传感器，用以对坦克进行识别从而进行攻击。另一方面，坦克红外伪装隐身技术也在向前发展。为了提高这些武器的识别与反识别能力，必须对坦克目标本身在不同工作状态下，相对于不同地物背景下的红外辐射特性进行深人细致地研究。［1］ 而为了提高坦克的机动性、攻击性和防护性等性能，坦克发动机的功率不断升高，柴油机燃烧气体的温度以及燃烧产生的废气量大大增加，柴油机标定工况时的排气温度可达800 K以上。坦克排出的废气中主要二氧化碳和水蒸气组成的，其光带均位于红外线的波长范围，这样会使坦克防护性能下降，因此对其尾气红外的计算对坦克是非常重要的。而要研究坦克排气的红外热辐射特征，首先需要了解排气流场与温度场的分布情况。［2］由于羽流的实际实验比较难做，所以大多是通过模拟，来验证处理方法的正确性，再应用于实际情况中。而在以前的研究方法中，在流场及壁温计算中采用了较简单的处理方法，没有将排气系统的三维流场计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来。同时，计算结果缺乏与实测数据的比较和检验，不能适应工程应用的要求。本次设计将会采用FLUENT软件模拟出坦克发动机羽流的三维速度场、压力场，温度场以及浓度场，从而非常直观地看出尾气羽流的过程，为排气系统羽流的红外辐射特性的分析研究做出了具有工程应用价值的工作［3］。 1 控制方程 假设坦克的运行处于某一稳定的工况，即可以认为发动机的排气流动不随时间的变化而改变，所以可以当做稳态问题处理。本文采用三维、稳态、可压的连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程、标准双方程湍流方程、组分方程、do方法来描述坦克的尾气的流动及辐射传热问题： 连续性方程（质量守恒方程）： () () [()] m j m m j j j u D t x x x ρ ρρ ρ ρ ? ??? += ???? （1）
在遥感的实际应用中，常用很多简化的手段，如假设地面为朗伯面，排除云的存在，采用有关标准大气模式及大气气溶胶模式等，一次产生了许多不同类型的大气辐射传输模型，主要分为两类， 1）采用大气的光学参数 2）直接采用大气物理参数如lowtran、modtran等大气辐射近似计算模型，而且还增加了多次散射计算 1. 5s模型 该模型的代码模拟计算海平面上的均匀朗伯体目标的反射率，并假定大气吸收作用与散射作用可以耦合，就像吸收粒子位于散射层的上面一样，则大气上层测 量的目标反射率可以表示为， 海平面处朗伯体的反射率 大气透过率 分子、气溶胶层的内在反射率 有太阳到地表再到传感器的大气透过率 S为大气的反射率 大气传输辐射校正模型－3 modtran 该模型是由美国空军地球物理实验室研制的大气辐射模拟计算程序，在遥感领域被广泛应用于图像的大气校正。
lowtran7是一个光谱分辨率20cm－1，的大气辐射传输实用软件，它提供了6种参考大气模式的温度、气压、密度的垂直廓线，水汽、臭氧、甲烷、一氧化碳、一氧化二氮的混合比垂直廓线，其他13种微量气体的垂直廓线，城乡大气气溶胶、雾、沙尘、火山喷发物、云、雨的廓线，辐射参量（如消光系数、吸收系数、非对称因子的光谱分布），以及地外太阳光谱。 lowtran7可以根据用户的需要，设置水平、倾斜、及垂直路径，地对空、空对地等各种探测几何形式，适用对象广泛。lowtran7的基本算法包括透过率计算方法，多次散射处理和几何路径计算。 1）多次散射处理 lowtran 采用改进的累加法，自海平面开始向上直至大气的上界，全面考虑整层大气和地表、云层的反射贡献，逐层确定大气分层每一界面上的综合透过率、吸收率、反射率和辐射通量。再用得到的通量计算散射源函数，用二流近似解求辐射传输方程。 2）透过率计算 该模型在单纯计算透过率或仅考虑单次散射时，采用参数化经验方法计算带平均透过率，在计算多次散射时，采用k－分布法 3）光线几何路径计算 考虑了地球曲率和大气折射效应，将大气看作球面分层，逐层考虑大气折射效应 由于lowtran直接使用大气物理参数，因而需要按照下列方法计算出与 lowtran使用的大气物理参数相对应的大气光学参数179页 4.modtran辐射传输模型 modtran可以计算0到50000cm－1的大气透过率和辐射亮度，它在440nm到无限大的波长范围精度是2cm－1，在22680到50000cm－1紫外波（200-440nm）范围的精度是20cm－1，在给定辐射传输驱动、气溶胶和云参数、光源与遥感器的几何立体对和地面光谱信息的基础上，根据辐射传输方程来计算大气的透过率以及辐射亮度。
第43卷第3期红外与激光工程2014年3月Vol.43No.3Infrared and Laser Engineering Mar.2014 长波长红外光大气信道传输 丛日进，汪井源，徐智勇，王荣，王喆 (解放军理工大学通信工程学院，江苏南京210007) 摘要：采用光子追踪法，模拟光子在大气信道中的随机迁移路径及散射后随机迁移方向。引入光束发散角和接收视场角等参数，建立了包含散射作用的长波长红外大气信道传输模型。运用蒙特卡洛方法进行仿真，分析了雾环境下长波长红外光的大气传输特性。与朗伯-比尔定律进行对比，发现在能见度较低、通信距离较近时接收机接收的散射能量不能被忽略。分析了通信距离、能见度、光束发散角、接收视场角对链路损耗的影响，分析了不同阶次散射对接收机接收能量的影响。发现在给定参数条件下，四阶及以上高阶次散射对接收机接收能量几乎可以忽略。 关键词：自由空间光通信；信道模型；蒙特卡洛；长波长红外光 中图分类号：TN929.12文献标志码：A文章编号：1007-2276(2014)03-0927-06 Long wave infrared transmission in atmospheric channel Cong Rijin,Wang Jingyuan,Xu Zhiyong,Wang Rong,Wang Zhe (Institute of Communication Engineering,PLA University of Science and Technology,Nanjing210007,China) Abstract:A free space optical communication channel model including stochastic transfer distance and direction of photon after being scattered was developed using a Monte Carlo simulation method based on photon tracing.In this model,beam divergence and field of view(FOV)were introduced,the influence of scattering was also in consideration.Simulations using Monte Carlo method and Lambert鄄Beer Law were carried out under fog condition with long wave https://www.doczj.com/doc/311724193.html,pared with Lambert鄄Beer Law,the result shows that the received energy of scattering can′t be ignored under the condition of short range and low visibility.The influence of different ranges,visibilities,beam divergences and field of views on pass loss were analysed respectively using Monte Carlo method.The contributions of different scattering orders to total received energy were also illustrated.The effects caused by the4th or higher orders scattering can be overlooked under given conditions so as to improve the efficiency of calculation. Key words:free space optical communication;channel model;Monte Carlo;long wave infrared 收稿日期：2013-07-20；修订日期：2013-08-03 基金项目：江苏省科技支撑计划(BE2011177)；江苏省自然科学基金(BK2011114)；江苏省自然科学基金(BK2012509) 作者简介：丛日进(1988-)，男，硕士生，主要从事无线光通信方面的研究。Email:541116696@https://www.doczj.com/doc/311724193.html, 导师简介：:汪井源(1975-)，男，副教授，硕士生导师，主要从事无线光通信方面的研究。Email:wjywjy2011@https://www.doczj.com/doc/311724193.html,
实习六辐射传输数值实验 1．实习目的 1）利用excel处理分析探空资料； 2）利用excel按照给定的大气参数廓线和简化模式，计算卫星遥感大气的氧气体积吸收系数、透过率和权重函数； 3）分析大气氧气体积吸收系数、透过率和权重函数的特征与频率、大气温湿层结等参数之间的关系。 2．实习方案 1)阅读表1中大气温湿廓线数据 （由https://www.doczj.com/doc/311724193.html,/upperair/sound/current/zbyn下载） 表1 高空观测资料个例 含义解释： 2011年5月25日00Z（北京时08：00）太原高空观测站（海拔高度779米，详见https://www.doczj.com/doc/311724193.html,/site/ZBYN）地面气压926hPa, 地面气温14.4 C。 将表1中的大气层结数据（本实验仅需要气压、高度、温度）输入到电子表
格。结果见表2前3列。 表2 2011年5月25日08：00太原高空观测数据与吸收系数廓线 (吸收系数计算中取频率f=40GHz) Pres hPa HGHT m TEMP C TEMP K HGHT km a0 a k(f) dB/km k(f) Np/km 926.0 779 14.4 287.4 0.779 0.590000 0.559362 0.030622 0.007052 925.0 786 14.0 287.0 0.786 0.590000 0.559420 0.030678 0.007065 850.0 1493 11.4 284.4 1.493 0.590000 0.518053 0.026588 0.006123 700.0 3096 2.6 275.6 3.096 0.590000 0.438184 0.019725 0.004543 500.0 5730 -13.5 259.5 5.730 0.590000 0.329419 0.011949 0.002752 400.0 7390 -26.3 246.7 7.390 0.590000 0.275113 0.008834 0.002034 300.0 9400 -42.1 230.9 9.400 0.650357 0.240606 0.006615 0.001523 268.0 10158 -47.1 225.9 10.158 0.708885 0.238685 0.006125 0.001410 250.0 10620 -46.7 226.3 10.620 0.741807 0.232644 0.005549 0.001278 200.0 12090 -47.7 225.3 12.090 0.833257 0.209848 0.004040 0.000930 151.0 13917 -54.7 218.3 13.917 0.922878 0.180247 0.002791 0.000643 150.0 13960 -54.9 218.1 13.960 0.924707 0.179548 0.002766 0.000637 100.0 16500 -64.1 208.9 16.500 1.016157 0.136445 0.001528 0.000352 87.1 17339 -67.3 205.7 17.339 1.039751 0.123209 0.001239 0.000285 70.0 18660 -65.9 207.1 18.660 1.071027 0.101412 0.000809 0.000186 50.0 20730 -60.7 212.3 20.730 1.107607 0.073349 0.000398 0.000092 30.0 23980 -53.1 219.9 23.980 1.144187 0.044124 0.000134 0.000031 20.0 26620 -49.1 223.9 26.620 1.180000 0.029875 0.000058 0.000013 10.0 31290 -41.5 231.5 31.290 1.180000 0.014520 0.000013 0.000003 2)预习excel公式并进行简单计算 熟悉excel公式计算方法，如加减乘除计算，求和计算。利用excel的功能， 将表2中的摄氏温度变换成绝对温度，如第4列列出；将表2中的高度单位变换 成km，如第5列列出。 3)计算体积吸收系数 假设氧气体积吸收系数公式为： 利用excel按照上式计算任给频率f（以GHz为单位）时各高度上的单色吸 收系数。 上式计算出的体积吸收系数k，以dB/km 为单位。在下面计算大气透过率