[发明专利]大气气溶胶反演方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种大气气溶胶反演方法，其特征在于，包括：

建立气溶胶成分—微物理—光学的前向模型；

基于卫星观测值和所述前向模型的卫星模拟值，通过最优化反演方法进行求解，反演得到大气气溶胶成分；

其中，所述前向模型中的气溶胶成分混合模型的构建方法包括：

模拟大气气溶胶中混合溶液的吸湿过程；

计算大气气溶胶中多元溶液体系的复折射指数。

2.根据权利要求1所述的大气气溶胶反演方法，其特征在于，所述模拟大气气溶胶中混合溶液的吸湿过程包括：

基于卡帕-寇拉原理以及环境相对湿度，得到溶质体积、溶液体积、吸湿参数以及环境相对湿度的关系。

3.根据权利要求2所述的大气气溶胶反演方法，其特征在于，所述溶质体积、溶液体积、吸湿参数以及环境相对湿度的关系通过以下公式表示：

其中，f_i是第i种气溶胶水溶性成分的体积占溶液体积的体积比，V_i是第i种水溶性成分的体积，V_s为溶质体积，V_w为水的体积，κ为混合成分的吸湿参数，RH为环境相对湿度。

4.根据权利要求1所述的大气气溶胶反演方法，其特征在于，所述计算大气气溶胶中多元溶液体系的复折射指数包括：

计算大气气溶胶中波长λ处的混合成分的摩尔折射率；

基于所述混合成分的摩尔折射率和单一成分的复折射指数的虚部，求出多元溶液体系在波长λ处的复折射指数。

5.根据权利要求4所述的大气气溶胶反演方法，其特征在于，

所述计算大气气溶胶中波长λ处的混合成分的摩尔折射率通过如下公式实现：

其中，A_e(λ)表示波长λ处的混合成分的摩尔折射率；A_i(λ)是混合成分中第i组分的摩尔折射率；n_i(λ)表示单一成分的复折射指数的实部；f_i是第i种气溶胶水溶性成分的体积占溶液体积的体积比；

所述基于所述混合成分的摩尔折射率和单一成分的复折射指数的虚部，求出多元溶液体系在波长λ处的复折射指数通过如下公式实现：

n_e(λ)表示多元溶液体系在波长λ处的复折射指数的实部；k_e(λ)表示多元溶液体系在波长λ处的复折射指数的虚部；A_e(λ)表示波长λ处的混合成分的摩尔折射率；f_i是第i种气溶胶水溶性成分的体积占溶液体积的体积比；k_i(λ)表示单一成分的复折射指数的虚部。

6.根据权利要求1所述的大气气溶胶反演方法，其特征在于，

所述前向模型中的气溶胶成分混合模型的构建方法，还包括：

基于所述多元溶液体系在波长λ处的复折射指数，根据等效介质原理计算气溶胶的复折射指数。

7.一种大气气溶胶反演装置，其特征在于，包括：

前向模型建立模块，用于建立气溶胶成分—微物理—光学的前向模型；

反演模块，用于基于卫星观测值和所述前向模型的卫星模拟值，通过最优化反演方法进行求解，反演得到大气气溶胶成分；

其中，所述前向模型中的气溶胶成分混合模型的构建模块包括：

模拟模块，用于模拟大气气溶胶中混合溶液的吸湿过程；

计算模块，用于计算大气气溶胶中多元溶液体系的复折射指数。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的大气气溶胶反演方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的大气气溶胶反演方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的大气气溶胶反演方法。