湿度对气溶胶单粒子偏振特性的影响研究

２０１３年第３２卷第９期　传感器与微系统（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）　３５　湿度对气溶胶单粒子偏振特性的影响研究　蔡嘉，高　隽，范之国，冯　山山　（合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥２３０００９）　摘要：气溶胶散射特性对大气辐射和气候研究有重要意义，为了解气溶胶在不同相对湿度下的散射特　性，在米耶散射理论基础上建立湿度偏振模型，仿真分析不同湿度下３种气溶胶粒子的散射光强度和线偏　振度变化。结果表明：湿度对气溶胶粒子的散射强度几乎没有影响，在后向散射角１２０　１５０。区域，粒子　偏振度随湿度的变化而变化；对１３０。和１４０。后向散射角的偏振度与湿度仿真，得到粒子偏振度随着湿度　的增大而增大。仿真结果从理论上说明了利用散射光偏振特性分析湿度与气溶胶散射特性的关系是可行　的。　关键词：偏振光学；米耶散射；气溶胶；相对湿度　中图分类号：０４３６．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００－９７８７（２０１３）０９－－００３５－－０４　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｏｎ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ＣＡＩ　Ｊｉａ，ＧＡＯ　Ｊｕｎ，ＦＡＮ　Ｚｈｉ－ｇｕｏ，ＦＥＮＧ　Ｓｈｅｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｈｅｆｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３０００９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｅｒｏｓｏｌ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｈａｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅａｎｉｎｇ　ｆｏｒ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｋｎｏｗ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　Ｍｉｅ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｔｈｅｏｒｙ，ｓｅｔ　ｕｐ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｌｉｇｈｔ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｌｉｎｅａｒ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｔｙｐｅｓ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｈａｖｅ　ｌｉｔｔｌｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｂｕｔ　ｉｔ　ａｆｆｅｃｔｓ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ａｔ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｔ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｂａｃｋｗａｒｄ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　１２０。～１５０。；ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｏｎ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　１３０。ａｎｄ　１４０。，ａｎｄ　ｉｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｕｓｉｎｇ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｌｉｇｈｔ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｓ　ｆｅａｓｉｂｌｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｐｔｉｃｓ；Ｍｉｅ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ；ａｅｒｏｓｏｌ；ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　０引　言　理研究了湿度对气溶胶粒子散射和吸收等消光特性的影　响；张立盛等人　研究了不同相对湿度条件下硫酸盐气溶　胶的辐射特性。通过这些研究，学者们研制了利用光散射　特性来测量不同湿度下气溶胶粒子粒径和分布变化的光学　气溶胶通过对太阳辐射的吸收和散射作用影响大气辐　射和气候效应，湿度变化影响了大气气溶胶粒子粒径、复折　射率等物理性质，直接改变了气溶胶的散射特性，从而影响　了气溶胶粒子在大气环境中的特性和行为…，因此，许多　国际观测计划都将相对湿度对气溶胶的光学性质影响作为　研究的重要问题之一　Ｊ。　传感器　Ｊ。由于散射光偏振特性对大气烟尘和气溶胶变　化有高度敏感性，能提供更多的气溶胶介质信息，偏振探测　技术也具有更高的探测效率和准确性　ｊ，因而，对于湿度　与气溶胶散射特性关系和气溶胶偏振探测方法迫切需要进　行深入研究和分析。　２０世纪７Ｏ年代，许多物理学家相继对大气气溶胶粒　径和湿度之间的关系展开研究　ｊ，为相对湿度与气溶胶光　学研究奠定了理论基础。Ｈａｎｅｌ　Ｇｌ４　提出了不同气溶胶粒　本文根据米耶散射理论建立湿度偏振模型，分析并比　较了３种气溶胶粒子在不同相对湿度环境下的散射光强度　子粒径随相对湿度变化的关系模型，为研究相对湿度对气　溶胶散射特性影响提供了工具。杨军等人　利用散射原　收稿日期：２０１３－０３—１０　和偏振度变化，在后向散射角上对湿度与气溶胶粒子偏振　｛基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１１０２１５３，６１２７１１２１，６１１０２１５４）；安徽省基金资助项目（１１０４０６０６Ｑ４１）　３６　传感器与微系统　第３２卷　特性的关系展开研究，说明了粒子偏振度与相对湿度的变　化关系。　１气溶胶湿度偏振模型　湿度影响气溶胶散射的问题可简化为球形粒子的散射　问题，单次散射示意图如图１所示　。光沿着Ｚ轴入射，　由于光传播方向上的粒子散射作用，使光偏离了原来的方　向，形成散射角０。ＸＯＺ为参考面，ＹＯＺ为散射面，由入射　光和散射光决定，　为散射面和参考面的夹角。　图１单次散射示意图　Ｆｉｇ　１　Ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　当大气相对湿度较大时，通过湿气溶胶粒子半径ｒ　与　干气溶胶粒子半径ｒｎ的经验关系式（１）改变了气溶胶粒径　＝（１一日　）　・ｒ０．　（１）　其中，日，为相对湿度，ｄ为常系数，根据不同情况对ｄ　进行取值。　粒径的变化改变了气溶胶颗粒的复折射率ｍ，复折射　指数是描述电磁辐射与物质相互作用的参数，由实部和虚　部构成。Ｈａｎｅｌ　Ｇ　通过大量的实验和理论研究工作，气溶　胶等效均匀球形粒子的复折射实部ｍ　、虚部ｍ　、相对湿度　Ｈ　和粒径比之间的关系式如下　ｍ　：ｍ　＋（ｍ　—ｍ　）・（　／ｒ０）一，　（２）　南　ｍｍ　＋２　ｍ　’ｉｗ＋　（ｍｍｉ￣２一　ｍｉ　ｗ　ｒ／Ｉ　ｒｈ０）。，／　’　㈩　、　式中下标为ｒ，ｉ，ｅ，０和Ｗ分别为实部、虚部、吸湿后气溶　胶、干气溶胶粒子和水，湿度影响下的气溶胶折射率是ｍ　：　ｍ　＋ｍ　ｏ　用Ｍｉｅ散射来研究湿度与气溶胶粒子散射特性的关　系，湿度改变了２个重要参量粒径ｒ和复折射率／Ｔｔ，因此，新　的粒子尺度参数为　＝２叮Ｔ　／Ａ，结合　和　计算得到新的　散射光球谐函数ｏ：和ｂ：，能反映湿度对光散射的影响，主要　由复折射率和散射尺度参数决定　Ｊ．　瓦　，　（　）　（ｍ　）一ｍ　：（丽　）　（ｍ　）　．（４）　１，，　ｍ　（　）　（ｍ　）一　：（　）　（ｍ　）　Ｌ　ｍ　Ｚ（ｘ　）Ｚ　（　）－－Ｚ　（　）　（ｍ　）　图中，入射光，ｎ受到粒子的散射后，在粒子外部形成散　射场，形成散射光在垂直和平行于散射平面的光分量　，　其中分量的复振幅函数在湿度影响下，结合新球谐函数得　到振幅函数Ｓ　（０）和Ｓ　（０）　ｆＪｓ　（　）：　击（　）　？【　　（０）＝　（　）　，　（５）　式中缔合勒让德多项式７ｒ　，ｒ　为角函数，只与散射角０　有关　ｃｏｓ　０￣￣ｎ　１一　．　㈦　ｒ　￣ｎＣＯＳ　０‘７ｒ　一（ｎ＋１）仃　一１　散射光在垂直和平行散射平面的散射光强为ｉ　＝　ｌＳ　（０）ｌ　和ｉ∥＝ｌＳ　（０）ｌ　，如果入射光是非偏振光，气溶　胶在湿度影响下的散射光强，＾和偏振度Ｐ　由新复振幅函　数Ｓ　’（０）和Ｓ　（０）表示为　＿２　Ｉｈ＝可Ｉ　ｈ（　Ｓ（　）Ｉ　＋ＩＳ　（　）Ｉ　），　（７）　Ｉｓ　（０）ｌ　＋ＩＳ　（０）Ｉ　．　（８）　式（８）就是推导得到的湿度偏振模型。　２湿度与气溶胶粒子散射特性的关系仿真　２．１散射光强和偏振特性比较　为了研究不同气溶胶粒子的散射偏振特性和湿度的关　系，选择大气中所占比例较多的受大气湿度影响的气溶胶　作为研究对象　，大陆地区具有代表性的是沙尘气溶胶，　其复折射率为ｍ＝１．５３＋０．００８　ｉ，城市地区的烟煤型气溶　胶，其复折射率是ｍ＝１．７５＋０．４４　ｉ，海洋上空的海洋型气　溶胶粒子的复折射率是ｍ＝１．３８１＋４．３×１０一，与气溶胶　粒子反应的水滴粒子的复折射率为ｍ＝１．３３３＋１．９６一。　将遥感大气典型波长之一，可见光０．５５｝ｘｍ作为研究波长，　此波段光的透过率高达９５％，且辐射以单次反射为主。　表ｌ是根据式（１）～式（３）计算不同相对湿度环境下，３种气　溶胶粒子的粒径和折射率变化，结果可知，随着环境湿度的　增大，粒子半径增大；气溶胶粒子的复折射率随湿度的增大　反而减小。　环境湿度变化改变了气溶胶粒子物理特性，从而使粒　子的散射能力发生变化。根据单粒子Ｍｉｅ散射理论得到的　湿度偏振模型，仿真分析湿度对粒子散射特性影响，由于偏　振度比偏振角信息更具有稳定性，因此，用偏振度信息来表　征粒子偏振特性　。烟、尘、霾等气溶胶粒子粒径多分布　在０．１～１　ｍ间，根据式（７）和式（８）的气溶胶湿度偏振模　型，分别对沙尘气溶胶、烟煤型气溶胶和海洋型气溶胶粒子　在不同相对湿度环境下的散射光强度和偏振度进行仿真实　验，相对湿度值分别取５０％，７０％和９Ｏ％ＲＨ，如图２和图３　所示。气溶胶粒径在０．２－０．６　ｍ范围内受环境气象条件　影响较大　，根据气溶胶粒子谱分布取沙尘粒子的等效半　第９期　蔡嘉，等：湿度对气溶胶单粒子偏振特性的影响研究　溶胶粒子为０．５　ｐ．ｍ。　鞲墨　３７　径为０．６０　ｍ，烟煤型气溶胶等效粒径取Ｏ．３７　ｍ，海洋气　表１　不同湿度下的气溶胶粒径和折射率变化　Ｔａｂ　１　Ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ　ｉｎｄｅｘ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　图２是在不同湿度下３种气溶胶粒子散射强度随散射　角变化的曲线图；图３是气溶胶粒子偏振度随着散射角的　变化曲线；图２的仿真结果中气溶胶粒子的散射光强度几　乎不随湿度的变化而变化，且光强作用变化区域主要集中　乎重合；后向散射角上散射光强度为０，无法反映气溶胶介　质信息。沙尘型气溶胶粒子和海洋型粒子的散射能力较　强，这是由于２种粒子的复折射率虚部较小，对光的吸收能　力很弱，散射作用是这２种粒子消光作用的主导因素；烟煤　型气溶胶的散射强度是最小的，但湿度对烟煤粒子散射强　度影响最明显，且随着湿度的增大而增大。　在Ｏ。－４０。的前向散射中，其中，烟煤粒子散射强度随湿度变　化最明显，沙尘粒子和海洋粒子随着湿度变化散射光强几　塞　憩　米　搞　箍　量　憩　盎　箍　呈　憩　衽　０　散射角，（。）　（ａ）沙尘型　（ａ）ｓａｎｄｔｙｐｅ　散射角　）　ｆｂ）烟煤型　（ｂ）ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ　ｃｏａｌ　ｔｙｐｅ　散射角　）　（Ｃ）海洋型　（Ｃ）ｍａｒｉｎｅｔｙｐｅ　图２　３种类型气溶胶粒子在不同相对湿度下的散射光强仿真曲线　Ｆｉｇ　２　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉｄｅｓ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　１．Ｏ　Ｏ．８　０．６　０４　越　Ｏ．２　Ｏ　垩量　０．２　０＿４　０．６　０．８　１．０　０　２０　４０　６Ｏ　８０　１００　１２０　１４０　１６０　１８Ｏ　－－—散射角　）　（ａ）沙尘型　（ａ）ｓａｎｄｔｙｐｅ　散射角／ｎ　（ｂ）烟煤型　（ｂ）ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ　ｃｏａｌ　ｔｙｐｅ　散射角　）　（ｃ）海洋型　（ｃ）ｍａｒｉｎｅｔｙｐｅ　图３　３种类型气溶胶粒子在不同相对湿度下的偏振度仿真曲线　Ｆｉｇ　３　Ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　散射强度仿真结果表明：这几种气溶胶粒子散射特性　对环境湿度变化的敏感程度和变化范围有较大区别，而粒　子光散射测量传感器多使用光的前向散射，这使光学探测　精度和准确度受到很大的影响。为了进一步研究气溶胶粒　子在不同湿度下的散射特性，在等效粒径处对粒子偏振度　和散射角关系进行仿真，如图３所示。前向散射内湿度基　围内的最大偏振度差为０．６。　２．２　后向散射偏振度　从图２和图３中可知，后向散射方向上相对湿度对粒　子偏振度有很大的影响，通过对相对湿度和粒子偏振度的　仿真，进一步明确环境湿度变化与粒子偏振特性的关系，在　后向区域选取共同的散射角１３０。和１４０。，粒径为各自的等　本没有改变入射光偏振度，但是后向散射集中角度范围内，　３种气溶胶的相对湿度对粒子偏振度影响趋势是一致的，　都是相对湿度越大粒子偏振度越大。沙尘气溶胶粒子在１２０。一１５０。散射角范围内，相对湿度３０％ＲＨ与９０％ＲＨ的　偏振度差值最大为０．７；烟煤型气溶胶在１２０。一１６０。范围内　偏振度差最大为０．８；海洋型气溶胶在１２０　１５０。散射角范　效半径，根据湿度偏振模型，对３种粒子的后向散射偏振度　和湿度关系进行实验研究，结果如图４所示。仿真可知在　０．５５　ｍ波段，２个后向散射角上气溶胶粒子偏振度都随着　湿度的增大而增大，其中，烟煤型粒子变化幅度最大，其次　是沙尘气溶胶和海洋气溶胶，但三者的变化趋势都是一致　的，结论与２．１中的仿真结果相符合。根据对３种气溶胶　３８　传感器与微系统　第３２卷　粒子的仿真比较，说明湿度对气溶胶后向散射上的偏振度　影响具有一定的普遍性和可靠性。　环境相对湿度的改变使气溶胶粒子物理特性发生变　化，导致散射粒子的散射特性也发生变化。气溶胶粒子在　不同湿度条件下的仿真结果表明，在后向散射的一定角度　范围内，湿度变化对粒子偏振度有较大影响，且复折射率越　大的气溶胶粒子对湿度的变化越明显。通过对粒子散射光　强度特性和偏振度特性的比较，发现偏振特性在后向散射　上具有更明显的变化趋势和规律，在部分后向散射方向上　随着相对湿度的增大，气溶胶粒子偏振度也相应增大。　－０．０８　．１Ｏ　一０．１２　魁　—０　１４　媸　堡　—０．１６　一Ｏ．１８　－０　２０　－０－２２　相对湿度／％ＲＨ　（ａ１１３０。　ｆａ１１３０。　—０．１０　一Ｏ　１２　能　—０　１４　—褒　０　ｌ６　—０　１８　－０　２Ｏ　－０．２２　相对湿度／％ＲＨ　（ｂ）１４０。　ｆｂ１１４０。　图４　１３０。和１４０。后向散射角下湿度与气溶胶偏振度的关系曲线　Ｆｉｇ　４　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｕｎｄｅｒ　１３０。ａｎｄ　１４０。ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｎａｇｌｅ　３结论　本文提出了用于分析湿度与气溶胶粒子散射偏振特性　的湿度偏振模型，根据模型仿真分析了不同湿度环境下几　种常见大气气溶胶粒子的散射特性，发现相对湿度改变了　气溶胶粒子的复折射率参数、粒子尺度参数等物理特性，从　而使粒子的散射光强和偏振度发生变化。在粒子后向散射　集中区域１２０。一１５０。之问，粒子偏振度随湿度的变化而变　化；在相同波段的１３０。和１４０。散射角，３种气溶胶粒子偏振　度都随着湿度的增大而增大。仿真结果表明：湿度对不同　气溶胶粒子后向散射偏振度影响存在着普遍性，部分后向　散射角上偏振度能有效反映气溶胶粒子随相对湿度变化的　信息，从理论上说明了利用散射光偏振特性研究湿度与气　溶胶散射特性的关系是可行的，为气溶胶粒子的偏振探测　技术发展提供了一定的参考。　参考文献：　『１］Ｐｉｌｉｎｉｓ　Ｃ，Ｐａｎｄｉｓ　Ｓ　Ｎ，Ｓｅｉｎｆｅｌｄ　Ｊ　Ｈ．Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｆｏｒｃｉｎｇ　ｂｙ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ａｅｒｏｓｏｌｓ　ｔｏ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９５，１００：１８７３９－１８７５４．　［２］　Ｂｏｅｓｃｈｅ　Ｅｙｋ，Ｓｔａｍｍｅｓ　Ｐｉｅｔ，Ｂｅｎｎａｒｔｚ　Ｒａｌｆ．Ａｅｒｏｓｏｌ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｉｎ　ｎｅａｒ—ｉｎｆｒａｒｅｄ　０２　ａｎｄ　ＣＯ２　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｂａｎｄｓ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ｓｐａｃｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　Ｓｐｅｃｔｒｏ—　ｓｅｏｐｙ＆Ｒａｄｉａｔｉｖｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２００９，１１０：２２３－－２３９．　［３］Ｔｓａｎｇ　ＴＴＨ，Ｐｒａｓａｄ　Ｐａｉ，ＫｏｒｇａｏｎｋａｒＮｉｔｉｎ　Ｖ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｅｍｐｅｒａｔ￣ｒｅ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｏｎ　ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ａ　ｐｌｕｍ￣　ｏｆ　ｖｏｌａｔｉｌｅ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｌａｙｅｒ［Ｊ］．　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ，１９８８，２７（３）：５９３－－５９８．　［４］Ｈａｎｅｌ　Ｇ．Ｎｅｗ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅｓ　ｏｆ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉ—　ｃｌｅｓ　ａｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｏｐｔ，１９９８，　２７：２２８７－２２９５．　［５］　杨军，李子华，黄世鸿．相对湿度对大气气溶胶粒子短波辐射　特性的影响［Ｊ］．大气科学，１９９９，２３（２）：２３９－－２４７．　［６］　张立盛，石广玉．相对湿度对气溶胶辐射特性和辐射强迫的　影响［Ｊ］．气象学报，２００２，６０（２）：２３０－－２３７．　［７］　Ｍａｉｍ　Ｗ　Ｃ，Ｄａｙ　Ｄ　Ｅ．Ｅｓｔｉｍａｔｅｓ　ｏｆ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｈａ—　ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｓ　ａ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ［Ｊ］．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００１，３５：２８４５－－２８６０．　［８］Ｃｒｅｍｅｒ　Ｆ，Ｊｏｎｇ　Ｗ　Ｄ，Ｓｃｈｕ￣ｅｒ　Ｋ　Ｉｆｎｒａｒｅｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅ—　ｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｂｕｒｉｅｄ　ａｎｔｉ—ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ　ｌａｎｄｍｉｎｅｓ［ｃ］∥　Ｔｅｃｈｎ　ｆｏｒ　Ｍｉｎｅｓ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｌｉｋｅ　Ｔａｒｇｅｔｓ　ＶＩ，Ｏｒｌａｎｄｏ，ＦＬ，ＵＳＡ，　ＳＰＩＥ，２００１：１６４－－１７５．　［９］Ａｒｏｎ　Ｙ，Ｇｒｏｎａｕ　Ｙ．Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＬＷＩＲ：Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｉｍ—　ｐｒｏｖｅ　ｔａｒｇｅｔ　ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ［ｃ］∥Ｉｆｎｒａｒｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａ—　ｔｉｏｎｓ，Ｏｒｌａｎｄｏ，ＦＬ，ＵＳＡ，ＳＰＩＥ，２００５：６５３－－６６１．　［１０］杨利红，柯熙政，马冬冬．偏振激光在大气传输中的退偏研　究［Ｊ］．光电工程，２００８，３５（１１）：６２－－６７．　［１１］Ｈａｎｅｌ　Ｇ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ａｓ　ｆｕｎｃ－　ｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ａｔ　ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ　ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｍｏｉｓｔ　ａｉｒ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｇｅｏｐｈｙｓ，１９７６，１９：１１３—　１１８．　［１２］黄旭锋，步扬，王向朝，等．基于米氏散射理论的太阳光散　射偏振特性［Ｊ］．中国激光，２０１０，３７（１２）：３００２－－３００６．　【１３］Ｄｕｂｏｖｉｋ　Ｏ，Ｈｏｌｂｅｎ　Ｂ．Ｅｃｋ　Ｔ　Ｆ．Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｐｔｉ—　ｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｋｅｙ　ａｅｒｏｓｏｌ　ｔｙｐｅｓ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｉｎ　ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ　ｌｏｃａ—　ｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００２，５９：５９０－－６０８．　［１４］吴良海，高隽，范之国，等．大气粒子散射特性及其对空间　偏振分布的影响［Ｊ］．光学学报，２０１１，３１（７）：１－－７．　［１５］林俊，刘卫，李燕，等．大气气溶胶粒径分布特征与气　象条件的相关性分析［Ｊ］．气象与环境学报，２００９，２５（１）：ｌ一　５．　作者简介：　蔡嘉（１９８７一），女，浙江绍兴人，硕士研究生，研究方向为智　能信息处理。