[发明专利]一种处理长波区间太阳辐射能量的辐射传输计算方法

权利要求书

1.一种处理长波区间太阳辐射能量的辐射传输计算方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：分别求解短波和红外辐射传输方程，求得每层大气直射的反射和透射函数以及红外辐射强度函数；并求解散射辐射传输方程，求得每层大气散射的反射和透射函数；

步骤二：由步骤一求得的直射的反射和透射函数、红外辐射强度函数以及散射的反射和透射函数，分别运用短波和红外累加方法，求取多层大气的联合向上/向下辐射函数；

步骤三：由步骤二求得的联合向上/向下辐射函数，分别求得多层大气的长波区间太阳辐射通量和红外辐射通量，再将两者相加，即可求得长波区间多层大气的辐射通量，进而由通量求得加热率。

2.按照权利要求1所述的一种处理长波区间太阳辐射能量的辐射传输计算方法，其特征在于：所述步骤一中，为了求解辐射传输方程，辐射强度可被分为两个部分：

I(τ,μ)＝I^sol(τ,μ)+I^IR(τ,μ)

其中I^sol(τ,μ)为太阳辐射部分的辐射强度；I^IR(τ,μ)为热红外辐射部分的辐射强度；

由此，包含长波区间太阳辐射能量的长波辐射传输方程可分为I^sol(τ,μ)满足的方程和I^ir(τ,μ)满足的方程其中，I(τ,μ)是辐射强度，τ为介质的光学厚度，μ为天顶角的方向余弦，ω为单次散射反照率，P(μ,μ')是方位角平均的散射相函数，F₀为大气顶垂直于太阳光方向的辐射通量，μ₀为太阳入射角的方向余弦，B(τ)为热源的普朗克函数。

3.按照权利要求2所述的一种处理长波区间太阳辐射能量的辐射传输计算方法，其特征在于：求解短波辐射传输方程，求取该部分每层大气直射的反射和透射函数，利用高斯求积简化短波辐射传输方程，取[-1,1]区间的4点高斯求积，解得方程的解析解为

其中μ₁＝0.2113248，μ₂＝0.7886752，μ_-1＝-μ₁，μ_-2＝-μ₂，权重为a₁＝a₂＝0.5，f₀(solar)＝1/μ₀，和参数G₁由边界条件决定，参数和k_i(i＝1,2)分别为其中bij±=bi,j±bi,-j,(i,j=1,2),a-=b22-b11--b12-b21-,A1,2=(k1,22-a22)/a21,]]>b＝a₂₂+a₁₁，c＝a₁₂a₂₁-a₁₁a₂₂，

由此，定义每层大气的直射反射和透射函数为

R(μ0)=R(μ1,μ0)R(μ2,μ0),T(μ0)=T(μ1,μ0)T(μ2,μ0).]]>