1. 本选题研究的目的及意义
沙尘气溶胶作为一种重要的自然现象，对全球气候变化、大气环境、人类健康以及交通运输等方面都有着重要的影响。
研究目的：本研究旨在利用数值模拟方法，深入研究沙尘粒子的散射特性，分析不同因素对沙尘粒子散射特性的影响规律，并尝试进行粒子参数反演，为更准确地预测沙尘天气、评估沙尘气溶胶的气候效应以及遥感探测提供理论依据。
2. 本选题国内外研究状况综述
沙尘粒子散射特性的研究一直是国内外学者关注的热点。
国内研究现状：国内学者在沙尘粒子散射特性的研究方面取得了一定的成果，特别是在利用米氏散射理论模拟球形沙尘粒子的散射特性方面。
例如，[文献1]利用米氏散射理论模拟了不同粒径、复折射指数的球形沙尘粒子的散射相函数，并分析了其变化规律。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
主要内容：1.综述沙尘气溶胶的物理特性、米氏散射理论以及椭球模型；2.利用离散偶极子近似法（DDA）建立基于椭球模型的沙尘粒子散射特性数值模拟方法；3.分析粒子形状、尺寸、复折射指数以及入射波长对沙尘粒子散射特性的影响；4.探究基于沙尘粒子散射特性的参数反演方法，并对其进行误差分析。
1. 主要内容
1.综述沙尘气溶胶的物理特性、米氏散射理论以及椭球模型；2.利用离散偶极子近似法（DDA）建立基于椭球模型的沙尘粒子散射特性数值模拟方法；3.分析粒子形状、尺寸、复折射指数以及入射波长对沙尘粒子散射特性的影响；4.探究基于沙尘粒子散射特性的参数反演方法，并对其进行误差分析。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和数据分析相结合的方法。
1.首先，通过查阅文献，了解沙尘气溶胶的物理特性、米氏散射理论、椭球模型以及离散偶极子近似法（DDA）的基本原理，掌握沙尘粒子散射特性研究的基础理论和方法。
2.其次，利用离散偶极子近似法（DDA）建立基于椭球模型的沙尘粒子散射特性数值模拟程序，并通过与米氏散射理论的计算结果进行对比，验证模型的准确性和可靠性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.采用椭球模型更加真实地描述了自然界中沙尘粒子的非球形特性，相较于传统的球形模型，能够更准确地模拟沙尘粒子的散射特性。
2.系统地分析了粒子形状、尺寸、复折射指数以及入射波长对沙尘粒子散射特性的综合影响，为深入理解沙尘粒子的光学特性提供了更全面的视角。
3.探究基于沙尘粒子散射特性的参数反演方法，为利用遥感手段获取沙尘粒子信息提供了新的思路和方法。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘玉杰, 刘建国, 姚利. 基于椭球粒子散射模型的沙尘气溶胶光学厚度反演[J]. 光学学报, 2019, 39(10): 1029001.
2. 张晓静, 陈洪滨, 赵金龙, 等. 基于椭球粒子假设的沙尘气溶胶退偏比特性研究[J]. 光学学报, 2021, 41(16): 1629002.
3. 崔龙, 屈琳琳, 刘雨思, 等. 基于椭球模型的沙尘气溶胶偏振特性研究[J]. 激光与光电子学进展, 2022, 59(16): 1629001.
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