""

手机网投平台

冰散射

IceScatteringRSZ

卷云,尽管是薄,外观纤细,对地球气候产生深远的影响。通过重定向太阳能和热辐射,他们可以有一个整体的温热效果 - 不像其他类型的云的。此外,卷云可能会造成积极的气候反馈:温度过高会导致更多的卷云,可能导致进一步变暖等。

这将有放大人为气候变化的影响。由于这些原因,它是非常重要的卷云的特性被纳入气候模型。而这种模式已经变得非常全面,准确,卷云是一些剩余的最大的不确定性的来源。这是因为卷云的性质,最显着的方式,其中包含在所述云小冰晶散射光,还没有准确地已知的。ProtonRSZ

我们一直在开发研究卷云的新方法,使其能够在实验室测量光散射,而不必采取复杂的设备到高空的云。

该方法是基于等与类似冰材料电动悬浮组合技术 - 冰类似物。悬浮允许我们测量像的相位函数散射特性(散射从0.5˚到177˚角度),线性偏振度和单冰晶体类似物的不对称参数。

ice analogue rosette我们已经开发了两个冰类似物:具有六角形横截面和晶体形状,尺寸和光学特性非常类似于那些大气冰的细玻璃纤维。不像冰,这些材料可以在室温下存在,并且不改变它们的形状和大小在正常情况下,这使得它们更容易比冰研究。

它们也可以不同实验室之间运输。因此,除了光散射的研究中,类似物是用于原位云探针的测试和校准是非常有用的,如规范云粒子成像器和赫特福德郡小冰检测器系列仪器的大学。

我们生产的各种晶体,包括简单的形状如六角柱或血小板和更复杂的,如玫瑰花和聚合 - 看到这个页面上的图片。进一步的例子可以在观看 冰 - 模拟图像画廊,还设有冰模拟花圃。

ice flower image

光散射理论

如果波长是不小相比散射物体,光需要的波性能考虑:干涉和衍射发生。

由类似物产生的散射效应的观察已导致了一种新的发展,有效的计算模型被称为射线与刻面(rtdf)衍射跟踪。它描述了由刻面的对象,如晶体,包括那些可以与许多小千面的被建模为多面体的光的散射,例如球体,椭圆体或更复杂的形状。 rtdf通过组合射线衍射用的新制剂跟踪接近散射。

使用类似物做的测试已经示出的模型为比用于计算从Cirrus的晶体散射最广泛使用的方法更精确的 - 几何光学的方法。

此外,我们已经开发了一个光束示踪剂,其中迹线不与极小的横截面射线,但整个梁,例如这些反射在朝向下图中的六角棱柱面的发生率,并适用衍射。这些方法是非常快的比较确切的数值方法。

该图所示结果示踪剂光束平滑和基底的粗六棱柱(边长小面5微米,10微米棱镜高度, = 1.31 + 0.1i,波长500nm的)。的第二和第三行显示散成分别在前向散射和后半球,光的分布。为顺利棱镜,数字表示反射面。其中,几何光学只会产生一个很小的亮点,出现在我们的物理光学模型衍射弧。它是清晰可见,表面粗糙度如何改变光干涉并将所得散射图案相比光滑棱镜,产生斑点。

Smooth and rough prism diagrams

在这种卷云表现自己一个美丽的方式是通过晕 - 圆,弧和当阳光或月光撞击薄冰云看到白色或彩色光点。卷云是这些显示器中的一个实质上唯一来源,因为它们通过穿过冰晶光射线折射产生。

有形展示,新的冰类似物确实像真正的冰是在2002年9月提供我们所用的晶体产生逼真的光环显示器 - 显然在第一时间将其在实验室实现了 - 看到图片和 模拟光晕 页。

旋光

卷云冰晶的非球形影响它们散射光的方式,因此大气中的辐射平衡。相反地​​,光散射可以被用来确定卷云冰晶体的形状,从而获得必要的辐射效应的建模信息。

散射光,以颗粒形状特别敏感的一个属性是极化。我们正在开发的卷云遥感成像偏振 - 看到我们 云旋光 页。

该项目已资助的 NERC 气候和水蒸汽云,评价和酸Pruf专题方案。