不同海拔地區(qū)紅外大氣透過(guò)率的計(jì)算和測(cè)量

王飛翔，郭 杰*，許方宇，張雨辰，陳雙遠(yuǎn)，肖建國(guó)，賈鈺超，羅 宏，趙志軍,4

(1.云南師范大學(xué) 云南省光電信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明650216；2.中國(guó)科學(xué)院 云南天文臺(tái)，云南 昆明 650216；3.云南北方馳宏光電有限公司，云南 昆明 650217；4.河南師范大學(xué) 物理與材料科學(xué)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

1 引 言

大氣透過(guò)率是影響空間紅外目標(biāo)探測(cè)的重要因素，目標(biāo)的輻射強(qiáng)度與透過(guò)率共同決定到達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)強(qiáng)度。軍事領(lǐng)域中，飛機(jī)、導(dǎo)彈等對(duì)紅外目標(biāo)的跟蹤、警戒、搜索都受大氣透過(guò)率的影響，而且大氣透過(guò)率往往為決定性因素；天文紅外觀測(cè)中，大氣透過(guò)率影響天文目標(biāo)測(cè)量的準(zhǔn)確度；在遙感影像中，大氣透過(guò)率是大氣校正的主要參數(shù)。通常，獲得大氣透過(guò)率的方法有數(shù)值模擬、軟件計(jì)算和實(shí)地測(cè)量3種。數(shù)值模擬方法一般是利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。路遠(yuǎn)等人提出一種紅外輻射大氣透過(guò)率的簡(jiǎn)易計(jì)算方法[1]。他們利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了大氣中水蒸氣和二氧化碳的光譜吸收系數(shù)，從而計(jì)算透過(guò)率。在計(jì)算透過(guò)率的過(guò)程中，可降水量容易測(cè)得[2]，所以利用數(shù)值模擬可以方便快捷地獲取當(dāng)?shù)丶t外波段平均大氣透過(guò)率。數(shù)值模擬計(jì)算大氣透過(guò)率精度稍差，對(duì)精度要求不高的工作中可使用此方法。對(duì)于軟件計(jì)算，國(guó)內(nèi)外關(guān)于模擬大氣透過(guò)率的軟件有很多，國(guó)外有LOWTRAN、MODTRAN和FASCODE等軟件；國(guó)內(nèi)，魏合理等人研制了一套通用中分辨率大氣傳輸計(jì)算軟件(Combined Atmospheric Radiative Transfer,CART)。該軟件的大氣透過(guò)率相對(duì)誤差在10%～15%之間[3]。大氣透過(guò)率軟件計(jì)算的精度依賴于當(dāng)?shù)靥娇諝庀髷?shù)據(jù)的完整性。我國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，探空站點(diǎn)密度較低，探空數(shù)據(jù)完整性不足，而高精度計(jì)算要施放探空氣球獲取氣象數(shù)據(jù)[4]，并且無(wú)法探究紅外大氣透過(guò)率隨時(shí)間的變化規(guī)律。對(duì)于實(shí)際測(cè)量，王浩等人利用Langley法標(biāo)定太陽(yáng)/恒星輻射強(qiáng)度，得到532 nm和1 064 nm波長(zhǎng)處的整層大氣透過(guò)率[5]；J.C.Bhattacharyya等人通過(guò)在不同天頂角下測(cè)量紅外標(biāo)準(zhǔn)星經(jīng)過(guò)大氣后的輻亮度，進(jìn)而得到大氣透過(guò)率[6-7]。趙志軍、許方宇等人發(fā)展了不依賴標(biāo)準(zhǔn)星的紅外大氣透過(guò)率測(cè)量方法，通過(guò)他們發(fā)明的紅外輻射測(cè)量裝置對(duì)大氣透過(guò)率進(jìn)行了實(shí)測(cè)[8-9]。大氣透過(guò)率實(shí)測(cè)法能夠反映大氣透過(guò)率在一段時(shí)間的變化規(guī)律，但是無(wú)法探究是何種因素導(dǎo)致大氣透過(guò)率的不同?；诜謱哟髿?，本文建立了紅外波段平均大氣透過(guò)率的數(shù)值模型，分析了不同海拔高度處，可降水量和二氧化碳含量等對(duì)大氣透過(guò)率的貢獻(xiàn)，并將大氣透過(guò)率數(shù)值模擬結(jié)果同MODTRAN軟件計(jì)算結(jié)果以及西藏阿里、青海德令哈和北京懷柔三地實(shí)測(cè)的大氣透過(guò)率數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。不僅獲得了3個(gè)觀測(cè)站的紅外大氣透過(guò)率，而且驗(yàn)證了3種方法的準(zhǔn)確性；更重要的是，通過(guò)對(duì)比能夠很清晰地看出大氣中哪些因素對(duì)紅外大氣透過(guò)率的影響是主導(dǎo)性的；也可以看到在哪些波長(zhǎng)位置大氣的紅外透過(guò)率更高，幫助人們更加立體地掌握紅外大氣透過(guò)率的規(guī)律。

2 大氣透過(guò)率數(shù)值模擬

影響大氣透過(guò)率的主要因素是大氣分子吸收和大氣散射。學(xué)者們把大氣在垂直方向上分成N層[10]，每層厚度為Δh，假設(shè)每層內(nèi)部溫度是相同的、且分子處于熱平衡狀態(tài)，若已知每一小段路徑的大氣透過(guò)率，那么總的大氣透過(guò)率就為每小段透過(guò)率的乘積：

(1)

其中，τi(λ)表示第i層的大氣透過(guò)率，最靠近地面的這一層定義為第一層。

實(shí)際大氣透過(guò)率測(cè)量通常是在一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行的，本文所涉及的大氣透過(guò)率均是4.605～4.755 μm波段內(nèi)的平均透過(guò)率。對(duì)于吸收引起的衰減，25 km以下部分主要由水蒸氣和二氧化碳的吸收引起衰減，用τH2O表示水蒸氣吸收透過(guò)率，τCO2表示二氧化碳吸收透過(guò)率，τSC表示散射透過(guò)率，則總的透過(guò)率可以用式(2)表示：

τ=τH2O·τCO2·τSC.

(2)

2.1 吸收透過(guò)率計(jì)算方法

水蒸氣對(duì)紅外輻射的吸收能力用可降水量w來(lái)表示。下面給出了4.6～4.8 μm處海平面路徑上水蒸氣含量和平均大氣透過(guò)率表。

表1 海平面水汽含量與平均大氣透過(guò)率的關(guān)系(4.6～4.8 μm處)[11]Tab.1 The relationship between the water vapor content in the sea level and the average atmosphere transmittance(from 4.6～4.8 μm)[11]

這里以4.6 μm為例將表1的數(shù)據(jù)用τH2O=AwB+C的形式進(jìn)行擬合[12]，得到了可降水量w和大氣透過(guò)率的擬合函數(shù)，通過(guò)此函數(shù)就能得到4.6 μm波長(zhǎng)任意可降水量下的大氣透過(guò)率：

τH2O=-0.037 01×w0.676 5+1.005 .

(3)

擬合均方根誤差RMSE為0.001 482。為了確?？山邓縲=0時(shí)，透過(guò)率等于1，令C=1,即把擬合函數(shù)形式改成了τH2O=AwB+1,式(4)是重新擬合后的函數(shù)，圖1是重新擬合后的函數(shù)圖像。

圖1 波長(zhǎng)為4.6 μm時(shí)水汽含量和平均大氣透過(guò)率擬合曲線 Fig.1 Fitting curve of the relationship between the content of water vapor and average atmosphere transmittance(when λ is 4.6 μm)

τH2O=-0.031 98×w0.730 1+1 .

(4)

對(duì)于海平面大氣，可以用下列公式計(jì)算可降水量w：

w=Hr×Ha·Δh,

(5)

其中，Hr表示的是相對(duì)濕度，可通過(guò)探空數(shù)據(jù)得到，Ha表示飽和水蒸氣含量(0海拔，100%相對(duì)濕度，每千米的水蒸氣含量；與溫度相關(guān))可通過(guò)查表得到[13]，Δh是輻射在該層內(nèi)的傳輸距離，天頂角為零時(shí)即為該層的厚度。

當(dāng)海拔升高時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)和溫度都會(huì)降低，為了得到海拔高度h下傳輸路程Δh的等效值(等效海平面路程)；把Δh乘上一個(gè)修正系數(shù)：

(6)

其中，p為高度h處的大氣壓強(qiáng)，p0為海平面上的大氣壓強(qiáng)，T0是海平面處的溫度，T是高度為h處的溫度。p和T均用探空衛(wèi)星數(shù)據(jù)經(jīng)插值細(xì)化得到。根據(jù)以上對(duì)水蒸氣的修正，式(5)就變成了

(7)

將式(7)帶入式(4)可得到不同海拔高度，由水蒸氣吸收引起的大氣透過(guò)率：

τH2O-0.031 98×[Hr(h)×Ha·Δh·

(8)

大氣中的二氧化碳濃度比較穩(wěn)定，基本不隨時(shí)間、空間位置變化，因此在某一高度處，透過(guò)率基本由傳播距離決定。下面給出了4.6～4.8 μm處海平面路徑上二氧化碳平均透過(guò)率表，τCO2表示二氧化碳的吸收透過(guò)率。

表2 海平面二氧化碳含量與大氣平均透過(guò)率的關(guān)系(4.6～4.8 μm處)[14]Table 2 The relationship between the content of Carbon dioxide in the sea level and the average atmosphere transmittance(from 4.6～4.8 μm)[14]

同樣地，以4.6 μm為例，對(duì)表2的數(shù)據(jù)用T=A(Δh)B+C的形式進(jìn)行擬合；(Δh)=0時(shí)理論上透過(guò)率應(yīng)當(dāng)?shù)扔?，因此把擬合函數(shù)形式改成了T=A(Δh)B+1,式(9)是擬合后的函數(shù)。

τCO2=-0.002 804×(Δh)0.736 2+1 ,

(9)

圖2則是擬合函數(shù)的圖像。

圖2 波長(zhǎng)為4.6 μm時(shí)二氧化碳含量和大氣透過(guò)率擬合曲線 Fig.2 Fitting curve of the relationship between carbon dioxide content and atmosphere transmittance(when λ is 4.6 μm)

二氧化碳的吸收也會(huì)受到壓強(qiáng)和溫度的影響，溫度影響相對(duì)小，可以忽略，二氧化碳的等效距離Δh0則可以表示為：

(10)

將式(10)帶入式(9)可以得到不同海拔高度下由二氧化碳吸收引起的透過(guò)率：

(11)

同樣，大氣壓力p可用探空衛(wèi)星的不同海拔高度下的數(shù)據(jù)插值細(xì)化得到。

2.2 散射透過(guò)率計(jì)算方法

大氣的散射主要是由于分子和懸浮粒子的散射造成的。由Gail Lambert′s law可知：

(12)

其中，τSC0是海平面處的散射透過(guò)率,由于大氣中散射影響因素較為復(fù)雜，這里用大氣能見(jiàn)度來(lái)表征大氣中顆粒的散射衰減系數(shù),V是大氣能見(jiàn)度，q是常數(shù)，當(dāng)能見(jiàn)度在6～50 km時(shí)取1.3(本文實(shí)驗(yàn)都屬于這種情況)。

散射粒子濃度也隨著高度的改變而變化，因此也需要修正。公式(13)給出了海拔高度為h時(shí)的計(jì)算方法：

τSC(h)=τSC0exp(-h/hσ),

(13)

其中，hσ稱為特征高度，一般hσ=1.2 km。那么不同海拔高度下的由散射引起的透過(guò)率可以表示為：

(14)

2.3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果

當(dāng)某一地點(diǎn)各海拔高度下的溫度、壓強(qiáng)、相對(duì)濕度和能見(jiàn)度確定了，就可以通過(guò)式(8)、式(11)、式(14)來(lái)計(jì)算透過(guò)率。由于阿里、德令哈、懷柔沒(méi)有氣象站，因此選取了離這3地相對(duì)最近，且氣候條件較為近似的站點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)替代：阿里用拉薩氣象數(shù)據(jù)近似，青海德令哈用青海都蘭縣數(shù)據(jù)替代，懷柔則用北京的數(shù)據(jù)來(lái)表示。圖3(a)是實(shí)地測(cè)量時(shí)拉薩、都蘭縣、北京的溫度隨高度變化的探空數(shù)據(jù)，圖3(b)是相對(duì)濕度隨高度變化的探空數(shù)據(jù)，圖3(c)是壓強(qiáng)隨高度變化的探空數(shù)據(jù)。 當(dāng)氣象數(shù)據(jù)間隔大于計(jì)算需求時(shí)，中間數(shù)據(jù)采取插值法得到。本文只計(jì)算了25 km以下的部分。分別用τa、τb、τc表示阿里、德令哈和懷柔的透過(guò)率，把大氣每20 m分為一層，假設(shè)每層處于熱平衡狀態(tài)，粒子分布均勻，取每小段中間處的溫度、濕度、壓強(qiáng)代表該層的情況。

圖3 拉薩、都蘭縣、北京探空數(shù)據(jù) Fig.3 The sounding data of Lhasa, Dulan and Beijing

圖4 3個(gè)地區(qū)層數(shù)和透過(guò)率關(guān)系 Fig.4 Relationship between layers and atmospheric transmittance in three regions

通過(guò)圖3(a)、3(b)、3(c)以及式(8)、式(11)和式(1)即可得到由水蒸氣、二氧化碳吸收引起的大氣透過(guò)率。圖4(a)、4(b)是阿里、德令哈和懷柔在4.6 μm處每一層由吸收引起的透過(guò)率。使用同樣的方法計(jì)算出了4.7 μm以及4.8 μm處的二氧化碳透過(guò)率，結(jié)果見(jiàn)表3。

計(jì)算散射透過(guò)率時(shí)，采取和吸收同樣的分層，需要測(cè)試4.605～4.755 μm波段內(nèi)的散射透過(guò)率。由于這個(gè)波段較窄，本文用λ=4.680 μm來(lái)替代這一波段內(nèi)的平均情況。測(cè)試時(shí)，阿里的大氣能見(jiàn)度為20 km，德令哈的大氣能見(jiàn)度為15 km，懷柔的大氣能見(jiàn)度為6 km。通過(guò)式(14)可分別算出每層的散射透過(guò)率，圖4(c)是3個(gè)地方每一層的散射透過(guò)率的情況。通過(guò)式(1)將3個(gè)地方的散射透過(guò)率匯總于表3。

表3 3個(gè)地區(qū)大氣透過(guò)率數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果Tab.3 Calculation results of atmospheric transmittance in three regions with mathematical models

得到了大氣中的吸收透過(guò)率和散射透過(guò)率后，由式(2)可得總的大氣透過(guò)率。本文對(duì)4.6～6.8 μm的大氣透過(guò)率做了加權(quán)平均處理，得到阿里地區(qū)、德令哈和懷柔4.605～4.755 μm波段內(nèi)的平均透過(guò)率見(jiàn)表3。

通過(guò)數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，紅外大氣透過(guò)率隨波長(zhǎng)起伏劇烈，在4.6 μm處透過(guò)率高，在4.8 μm處低，這是由于水蒸氣和二氧化碳在4.8 μm處有吸收峰。表中數(shù)據(jù)顯示，阿里觀測(cè)站的大氣透過(guò)率是這3個(gè)站點(diǎn)里最高的，懷柔觀測(cè)站則最低。原因是阿里觀測(cè)站的海拔高達(dá)5 km，且較干燥，大氣中的水汽含量低，輻射經(jīng)過(guò)二氧化碳的路徑短，因此吸收較小，導(dǎo)致阿里觀測(cè)站透過(guò)率高，其次由于阿里觀測(cè)站能見(jiàn)度是這3個(gè)站點(diǎn)中最高的，散射對(duì)透過(guò)率的影響降低。綜合看來(lái)，海拔的高低會(huì)影響溫度的高低進(jìn)而影響空氣中水蒸氣的含量，同時(shí)海拔高的地方二氧化碳吸收就少，這也是造成透過(guò)率高的原因之一。

3 大氣透過(guò)率的軟件計(jì)算

本文用MODTRAN對(duì)懷柔、德令哈、阿里地區(qū)的大氣透過(guò)率進(jìn)行了模擬，波長(zhǎng)范圍是4.605～4.755 μm，大氣模型為中緯度冬季，分別得到了3地的大氣透過(guò)率，如圖5所示。圖5(a)、5(b)、5(c)、5(d)分別是3個(gè)地方水蒸氣吸收、二氧化碳吸收、散射所引起的大氣透過(guò)率和總大氣透過(guò)率曲線。

軟件計(jì)算表明：隨著海拔的升高，吸收透過(guò)率和散射透過(guò)率增大，總透過(guò)率同計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)的規(guī)律相似，阿里地區(qū)5 km處的平均透過(guò)率最高為0.849；的德令哈3 km處平均透過(guò)率為0.766；懷柔0 km處的平均透過(guò)率為0.596。

圖5 MODTRAN模擬3地大氣透過(guò)率結(jié)果 Fig.5 Simulation results of atmospheric transmittances in three regions by MODTRAN

4 大氣透過(guò)率的實(shí)際測(cè)量

4.1 儀器定標(biāo)

本實(shí)驗(yàn)使用文獻(xiàn)[15]的三元定標(biāo)模型對(duì)儀器進(jìn)行定標(biāo)，儀器輸出值與信號(hào)間的關(guān)系為：

DN=487 546.142 5×Lsignal×t+8 489.284 8×

Lamb×t+2.549 2×t+707.004 7 ,

(15)

其中，DN是儀器讀數(shù),t是儀器積分時(shí)間；Lsignal在定標(biāo)時(shí)是黑體積分輻亮度，測(cè)量時(shí)是其信號(hào)的積分輻亮度；Lamb是隨環(huán)境溫度變化的儀器輻射信號(hào)。等式右邊第一項(xiàng)表示測(cè)量系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)輻射信號(hào)的響應(yīng)；第二項(xiàng)表示隨環(huán)境溫度而變化的儀器輻射隨積分時(shí)間的變化；第三項(xiàng)僅隨著積分時(shí)間增漲，它表示不隨環(huán)境溫度變化的儀器輻射、探測(cè)器暗電流等項(xiàng)隨積分時(shí)間的變化；第四項(xiàng)為截距項(xiàng)。

(16)

4.2 測(cè)量結(jié)果及數(shù)據(jù)處理

觀測(cè)設(shè)備采用自己研制的紅外大氣輻射測(cè)量設(shè)備，由于目前該設(shè)備只有一臺(tái)，因此采用輪測(cè)的方法于2017年10月25日、2017年11月10日、2017年11月22日分別對(duì)阿里(5 km)、德令哈(3 km)以及懷柔(0 km)3個(gè)觀測(cè)站的大氣透過(guò)率進(jìn)行了實(shí)測(cè)。測(cè)量條件皆為晴天且無(wú)云，在每個(gè)觀測(cè)站均測(cè)量10組。每一組在很短的時(shí)間內(nèi)測(cè)得不同天頂角的紅外輻射。再通過(guò)式(16)擬合出每個(gè)地點(diǎn)的大氣透過(guò)率。

具體實(shí)驗(yàn)步驟為：開(kāi)機(jī)并等待儀器降溫，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后開(kāi)始測(cè)量，需在十幾秒時(shí)間里對(duì)天頂角0°～60°的天空進(jìn)行“掃描”，測(cè)量多個(gè)位置的紅外天空亮度；天頂角間隔約為3°，每個(gè)位置稍停留并記錄多幀亮度數(shù)據(jù)。處理數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)每幀圖像的各像元平均，然后把每個(gè)天頂角采集到的多幀數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，以降低隨機(jī)噪聲的影響。對(duì)所得數(shù)據(jù)再利用式(16)進(jìn)行最小二乘擬合，即可得到3地的平均光學(xué)厚度和平均大氣透過(guò)率。

圖6 儀器讀數(shù)隨角度變化 Fig.6 Variance of instrument effective readings with zenith angle

通過(guò)對(duì)全部實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得到阿里地區(qū)的平均大氣透過(guò)率為0.805；德令哈地區(qū)的平均大氣透過(guò)率為0.766懷柔的平均大氣透過(guò)率為0.673。

5 對(duì)比與分析

把通過(guò)3種方法分別得到阿里、德令哈、懷柔3地之間的大氣透過(guò)率匯總于表4。

表4 3個(gè)地方大氣透過(guò)率結(jié)果對(duì)照表Tab.4 Comparison of atmospheric transmittance results in three regions

通過(guò)對(duì)比3個(gè)地方的大氣透過(guò)率發(fā)現(xiàn)，海拔高度對(duì)紅外大氣透過(guò)率具有顯著影響。海拔5 km的阿里地區(qū)，因?yàn)槠浜０屋^高，相對(duì)濕度較低，輻射經(jīng)過(guò)的二氧化碳等分子的路徑短，且能見(jiàn)度高，因此不管用哪種方法得到的結(jié)果中阿里地區(qū)的大氣透過(guò)率都最好，其大氣透過(guò)率能達(dá)到0.8以上。而0 km處的懷柔由于其海拔最低，其溫度和濕度相對(duì)較高，輻射經(jīng)過(guò)的二氧化碳等分子的路徑最長(zhǎng)，而且其能見(jiàn)度不如阿里地區(qū)和德令哈，發(fā)生散射的幾率比較大，所以此處的大氣透過(guò)率是這3個(gè)地方最低的，透過(guò)率約為0.6。德令哈由于海拔位于兩者之間，因此德令哈的大氣透過(guò)率較懷柔高較阿里低，其值在0.7～0.8之間。就3地而言，對(duì)紅外波段，懷柔透過(guò)率相對(duì)較低但是比較穩(wěn)定，德令哈透過(guò)率好但是起伏卻比較顯著，其透過(guò)率的起伏接近其均值的一半。

6 結(jié) 論

本文分別利用數(shù)值模擬、軟件計(jì)算和實(shí)地測(cè)量3種方法分析了西藏阿里、青海德令哈、北京懷柔3個(gè)地方的大氣透過(guò)率情況。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，數(shù)值模擬容易區(qū)分每一種因素對(duì)透過(guò)率的貢獻(xiàn)；軟件計(jì)算可以得到任意波長(zhǎng)處的透過(guò)率；而實(shí)測(cè)是最直接的方法，可實(shí)時(shí)獲得任意時(shí)刻任意地點(diǎn)的透過(guò)率。

此外，還發(fā)現(xiàn)，海拔對(duì)大氣透過(guò)率的影響是間接的，高海拔通常對(duì)應(yīng)著較低的水汽和二氧化碳含量，在4.605～4.755 μm，阿里地區(qū)透過(guò)率最高，3種方法得到的結(jié)果分別為：0.709、0.849、0.805；而德令哈次之，結(jié)果分別為0.572、0.766、0.766；海拔最低的懷柔則透過(guò)率最低，分別為：0.555、0.596、0.673。

就3地總體而言，對(duì)紅外4.605～4.755 μm波段，對(duì)透過(guò)率影響最大的因素是大氣積分水汽，二氧化碳的貢獻(xiàn)較其要低一個(gè)數(shù)量級(jí)，散射的貢獻(xiàn)又要再低一個(gè)數(shù)量級(jí)。另外，在這個(gè)相對(duì)比較狹窄的波段內(nèi)，不同波長(zhǎng)處透過(guò)率差異竟然很大：例如北京，4.67 μm和4.69μm的大氣透過(guò)率達(dá)到0.8，4.73 μm處的大氣透過(guò)率很低，只有0.1。因此討論紅外波段的大氣透過(guò)率一定要明確波長(zhǎng)位置與波段區(qū)間。還有一個(gè)值得注意的問(wèn)題是，同一地點(diǎn)大氣紅外透過(guò)率也可能隨時(shí)間變化有明顯起伏，起伏與透過(guò)率本身的數(shù)值關(guān)系不大，透過(guò)率高的地方也可能有大的變化。

無(wú)論是數(shù)值模擬還是軟件計(jì)算，想要得到準(zhǔn)確的大氣透過(guò)率均依賴完整氣象參數(shù)，而完整氣象參數(shù)絕大多數(shù)時(shí)間、地點(diǎn)均是較難獲取的。而實(shí)測(cè)方法無(wú)需掌握氣象參數(shù)，可以相對(duì)方便地獲得任意時(shí)間地點(diǎn)處的大氣紅外透過(guò)率，是唯一能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量、分析透過(guò)率及其變化的方法。