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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

气溶胶，严格来说是指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同组成的多相体系,多数气溶胶尺寸都在微米级别，尽管在大气中的含量较少，但对可见光与红外波段有较强的散射与吸收作用，因此对大气辐射平衡能见度等有重要影响。由于气溶胶粒子本身物理化学性质比如形状折射率等差异较大，同时受空气湿度或大气污染等环境因素影响，致其散射特性的理论计算一直是一个难点问题。本课题的目的旨在：根据上述难处，找到一种有效的针对复杂形状气溶胶粒子的分析方法，丰富对大气粒子的分析手段，发挥所学知识的应用程度。

随着社会生产的发展,越来越多的与微粒相关的技术问题在工农业、医学、科研、军事等领域出现,如石化炼油企业的催化剂颗粒、火力发电企业的烟尘排放、化工和医学领域细胞及核生长、沙尘天气、近来的气候变化等,均涉及到与微粒测量相关的课题。因此,研究气溶胶的一些物理或化学特性,并从中找出一般的分析方法，对社会发展、人民健康和改善人类居住环境等都具有重要意义。

国内外研究现状

目前，气溶胶粒子散射特性的计算方法主要包括简化的经验模型和散射理论两类，但经验模型只是近似计算，并未通过电磁波理论严格推导，计算精度不高。常见的散射理论包括 mie散射理论、t矩阵、等方法。其中t矩阵法是公认的计算非球形粒子的有效算法，并在许多实验中得到了验证和运用。dda、fdtd及monte carlo等方法也一定程度上提高非球形粒子散射特征准确性与适用范围。

2. 研究的基本内容

mie散射理论主要应用在球形气溶胶的消光计算上。本文从mie散射理论入手，通过分析mie散射理论在球形气溶胶粒子的应用，指出其在非球形气溶胶粒子分析上的不足之处。并用t矩阵方法的matlab 程序改进经行研究，从改进算法中实现对非球形气溶胶粒子消光特性的计算。并对结果进行误差分析，指出非球形粒子消光特性的变化。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案

（1）查看文献书籍，深入理解并掌握mie散射理论，以及气溶胶的相关物理化学特性；并且能够将mie散射理论应用在气溶胶粒子消光系数的测量上。

4. 参考文献

[1]高太长,刘磊,李浩.近红外波段气溶胶粒子形状和性质对散射特性的影响[j]. 解放军理工大学学报,2007,8(3):302-306.

[2]丁丽娟,程杞元. 数值计算方法[m].北京:北京理工大学出版社,2005.

[3]刘强，王明星，李晶，张仁。大气气溶胶研究现状和发展趋势[j].中国粉体技术。北京，1999.03.004.