摘要：折射是影响辐射传输的重要因素.为分析大气折射对辐射传输的影响,基于Monte Carlo方法,给出了考虑大气折射的矢量辐射传输模型,实现了均匀气层和耦合面处光子随机运动过程的模拟,实现了直射光及漫射光Stokes矢量、偏振度和辐射通量等参数的计算.在考虑和不考虑大气折射两种条件下,验证了模型的准确性;在纯瑞利散射条件下,讨论了大气折射对不同方向漫射光Stokes矢量的影响;在不同太阳天顶角、大气廓线、气溶胶及含云大气条件下,分析了大气折射对辐射传输过程的影响.结果表明：大气折射对漫射光Stokes矢量的影响主要体现在天顶角70°—110°区间,且随着太阳入射角增大,其影响更为显著;不同大气廓线情形下,大气折射对Stokes矢量的影响不一致,其原因是不同大气廓线对应的折射率廓线存在差异.含云及含气溶胶大气条件下,大气折射对辐射传输的影响变弱,沙尘型及海盐型气溶胶条件下,折射对辐射传输的影响强于可溶型气溶胶情形;不同形状气溶胶条件下,大气折射对辐射传输的影响也存在显著差异;不同云高条件下,大气折射对漫射光Stokes矢量的影响无显著差异,但随着云光学厚度增大,大气折射的影响减弱.

关键词：大气折射 矢量辐射传输 monte carlo stokes矢量 

单位：解放军理工大学气象海洋学院 南京211101