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大気放射伝達モデル、コード、またはシミュレーターは、惑星の大気を通る電磁放射の放射伝達を計算します。
方法
放射伝達モデルの中核となるのは、離散座標法やモンテカルロ法などのソルバーを使用して数値的に解かれる放射伝達方程式です。放射伝達方程式は、地球の大気の単一層の放射輝度を計算する単色方程式です。有限幅のスペクトル領域の放射輝度を計算するには (たとえば、地球のエネルギー収支を推定したり、機器の応答をシミュレートしたりするため)、これを周波数帯域 (または波長) にわたって積分する必要があります。これを行う最も正確な方法は、対象の周波数をループし、各周波数について、その周波数での放射輝度を計算することです。これには、大気層内のすべての分子について、各スペクトル線の寄与を計算する必要があります。これをラインごとの計算と呼びます。機器の応答の場合、これは機器のスペクトル応答と 畳み込まれます。
より高速だがより近似的な方法は、バンド透過です。ここでは、バンド内の領域での透過は、事前に計算された係数のセットによって特徴付けられます（温度やその他のパラメータによって異なります）。さらに、モデルでは、分子や粒子からの散乱や偏光を考慮する場合があります。ただし、すべてのモデルがそうするわけではありません。
アプリケーション
放射伝達コードは、幅広いアプリケーションで使用されています。これらは、地球物理学的パラメータ（温度や湿度など）を取得するためのフォワードモデルとして一般的に使用されています。放射伝達モデルは、再生可能エネルギー生成用の太陽光発電システムを最適化するためにも使用されます。 [1]もう1つの一般的なアプリケーション分野は、気象モデルまたは気候モデルであり、温室効果ガス、エアロゾル、または雲の放射強制力が計算されます。このようなアプリケーションでは、放射伝達コードは放射パラメータ化と呼ばれることがよくあります。これらのアプリケーションでは、放射伝達コードはフォワードの意味で使用されます。つまり、大気の既知の特性に基づいて、加熱率、放射フラックス、および放射輝度を計算します。
放射コードの相互比較に向けた取り組みは行われています。そのようなプロジェクトの 1 つに、1980 年代後半から 2000 年代初頭にかけて行われた ICRCCM (気候モデルにおける放射コードの相互比較) があります。より最近の (2011 年) プロジェクトである継続的な放射コードの相互比較では、相互比較ケースを定義するために観測値を使用することも重視されています。 [2]
モデル表
分子吸収データベース
線ごとの計算には、線の中心、強度、低位状態のエネルギー、線の幅、形状などのスペクトル線の特性が必要です。
参照
参考文献
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外部リンク
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