Том 29, номер 09, статья № 3

Будак В. П., Желтов В. С., Лубенченко А. В., Фрейдлин К. С., Шагалов О. В. Быстрый и точный алгоритм численного моделирования переноса излучения в мутной среде на основе метода синтетических итераций. // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 09. С. 739–746. DOI: 10.15372/AOO20160903.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Показано, что после выделения анизотропной части решения (АЧР) в малоугловой модификации метода сферических гармоник (МСГ) оставшаяся регулярная часть решения (РЧР) является гладкой квазиизотропной функцией с отдельными пиками на угловом распределении. Гладкую часть РЧР без пиков можно определять в двухпотоковом или диффузионном приближении. Первая итерация от полученного углового распределения яркости существенно уточняет решение и позволяет восстановить указанные угловые пики. Квазидиффузионное приближение – выделение АЧР на основе МСГ, определение РЧР в диффузионном приближении и уточнение решения на основе первой итерации – не зависит от симметрии задачи, а потому обобщается на случай произвольной геометрии среды.

Ключевые слова:

дискретное уравнение переноса излучения, квазидиффузионное приближение, синтетические итерации

Список литературы:


1. Yokota T., Oguma H., Morino I., Inoue G. A nadir looking SWIR FTS to monitor CO2 column density for Japanese GOSAT project // Proc. XXIV Int. Sym. Space Technol. Sci. Miyazaki, Japan, May–June 2004. P. 887.
2. Budak V.P., Klyuykov D.A., Korkin S.V. Convergence acceleration of radiative transfer equation solution at strongly anisotropic scattering // Light Scattering Reviews 5. Single Light Scattering and Radiative Transfer / Ed. A.A. Kokhanovsky. Springer Praxis Books, 2010. P. 147–204.
3. Budak V.P., Shagalov O.V., Zheltov V.S. Numerical radiative transfer modeling in turbid medium slab // 20th Int. Symp. on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. Proc. SPIE. 9292. 2014. P. 92920Y.
4. Крылов В.И. Приближенное вычисление интегралов. М.: Наука, 1967. 500 c.
5. Апресян Л.А., Кравцов Ю.А. Теория переноса излучения: Статистические и волновые аспекты. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. литературы, 1983. 320 c.
6. Budak V.P., Veklenko B.A. Boson peak, flickering noise, backscattering processes and radiative transfer in random media // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 5. P. 864–875.
7. Будак В.П., Козельский А.В., Савицкий Е.Н. Улучшение сходимости метода сферических гармоник при сильно анизотропном рассеянии // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17, № 1. С. 36–41.
8. Budak V.P., Korkin S.V. On the solution of a vectorial radiative transfer equation in an arbitrary three-dimensional turbid medium with anisotropic scattering // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2008. V. 109, N 2. P. 220–234.
9. Budak V.P., Klyuykov D.A., Korkin S.V. Complete matrix solution of radiative transfer equation for pile of horizontally homogeneous slabs // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 7. P. 1141–1148.
10. Kokhanovsky A.A., Budak V.P., Cornet C., Duan M., Emde C., Katsev I.L., Klyukov D.A., Korkin S.V., C-Labonnote L., Mayer B., Min Q., Nakajima T., Ota Y., Prikhach A.S., Rozanov V.V., Yokota T., Zege E.P. Benchmark results in vector atmospheric radiative transfer // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 12–13. P. 1931–1946.
11. Sokoletsky L.G., Budak V.P., Shen F., Kokhanovsky A.A. Comparative analysis of radiative transfer approaches for calculation of plane transmittance and diffuse attenuation coefficient of plane-parallel light scattering layers // Appl. Opt. 2014. V. 53, N 3. P. 459–468.
12. Будак В.П., Козельский А.В. О точности и границах применимости малоуглового приближения // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 1–2. С. 38–44.
13. Будак В.П., Саpмин С.Э. Решение уравнения переноса излучения методом сферических гармоник в малоугловой модификации // Оптика атмосферы. 1990. Т. 3, № 9. С. 981–987.
14. Будак В.П., Клюйков Д.А., Коркин С.В. CIAO – программа моделирования поляризационных сигналов спектральных приборов дистанционного зондирования в системе «океан–атмосфера» // Изв. вузов. Физ. 2010. Т. 53, № 9/3. С. 58–69.
15. Budak V.P., Efremenko D.S., Shagalov O.V. Efficiency of algorithm for solution of vector radiative transfer equation in turbid medium slab // J. Phys.: Conference Series. 2012. V. 369. 012021 (10 p.).
16. Budak V.P., Kaloshin G.A., Shagalov O.V., Zheltov V.S. Numerical modeling of the radiative transfer in a turbid medium using the synthetic iteration // Opt. Express. 2015. V. 23, N 15. P. A829.
17. Adams M.L., Larsen E.W. Fast iterative methods for discrete-ordinates particle transport calculations // Progr. Nuclear Energy. 2002. V. 40, N 1. P. 3–159.
18. Li H.-S., Flamant G., Lu J.-D. An alternative discrete ordinate scheme for collimated irradiation problems // Int. Comm. Heat Mass Transfer. 2003. V. 30, N 1. P. 61–70.
19. Efremenko D., Doicu A., Loyola D., Trautmann T. Acceleration techniques for the discrete ordinate method // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 114. P. 73–81.
20. Thomas G.E., Stamnes K. Radiative Transfer in the Atmosphere and Ocean. N.Y.; Cambridge: Cambridge University Press, 2006. 540 p.
21. Гольдин В.Я. Квазидиффузионный метод решения кинетического уравнения // Ж. вычисл. мат. и мат. физ. 1964. Т. 4, № 6. С. 1078–1087.
22. Аристова Е.Н., Гольдин В.Я. Расчет анизотропного рассеяния солнечного излучения в атмосфере (моноэнергетический случай) // Мат. моделир. 1998. Т. 10, № 9. С. 14–34.
23. Дэвидсон Б. Теория переноса нейтронов. М.: Атомиздат, 1960. 438 с.