1 Актуальность исследований климатических изменений. Основные теоретические положения атмосферной оптики 6
1.1 Проблема глобального изменения климата Земли 6
1.2 Основные теоретические положения 7
1.3 Закон ослабления прямой солнечной радиации (закон Бугера -
Ламберта) 8
1.4 Яркость дневного неба при однократном и многократном рассеянии света 9
1.5 Факторы, влияющие на рассеяние света 11
1.6 Оптические свойсва подстилающей поверхности 13
2 Теоретические обоснования и методические разработки для
определения факторов асимметрии 14
2.1 Используемые соотношения и величины атмосферной оптики 14
2.2 Исходные данные для определения интегрального коэффициента асимметрии Г 15
2.3 Методика определения коэффициента Г 15
2.4 Линейная экстраполяция методом наименьших квадратов . . . 15
2.5 Исходные данные для определения аэрозольного коэффициента асимметрии Га 16
2.6 Методика определения коэффициента Га 17
2.7 Метод линейной интерполяции 18
3 Разработка программного комплекса 20
3.1 Модуль 1 - Определение модельных значений коэффициента Г. Формат входных данных модуля 1 20
3.2 Блок-схема алгоритма работы модуля 1 21
3.3 Промежуточные результаты выполнения Модуля №1 22
3.4 Модуль 2 - Определение аэрозольного коэффициента Га.
Блок-схема алгоритма модуля 2 23
3.5 Выбор языка программирования 25
3.6 Выбор среды разработки 26
3.7 Интерфейс пользователя программного комплекса 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 31
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 53
На сегодняшний день исследования климатических изменений приобретают большую актуальность, важное место занимает изучение влияния атмосферного аэрозоля на формирование радиационного баланса тропосферы и подстилающей поверхности. Тщательному анализу подлежат такие характеристики как коэффициент асимметрии рассеянных световых потоков, аэрозольная оптическая толща и альбедо подстилающей поверхности.
Самый распространённый метод определения названных характеристик, это метод решения обратных задач [1]. Сложность и трудоёмкость этого метода велики и даже не все специалисты в области оптики атмосферы владеют данной техникой решения задач.
Представленный в данной работе программный комплекс позволит определить коэффициент асимметрии путём интерполяции без использования сложного и громоздкого аппарата решения обратных задач. Такой подход позволит выполнять обработку большого количества данных и быстро получать информацию о рассеивающих свойствах аэрозоля, что необходимо для по строения региональных моделей атмосферы.
Целью данной работы является разработка программного комплекса для расчёта коэффициентов асимметрии рассеянного излучения в инфракрасном диапазоне.
Основными задачами данной работы являются:
• изучение основных характеристик атмосферной оптики;
• изучение методик определения коэффициентов асимметрии;
• анализ исходных данных;
• разработка блок-схемы алгоритма программы;
• выбор языка программирования и среды разработки;
• написание исходного текста;
• разработка интерфейса пользователя.
В данной бакалаврской работе разработан программный комплекс рас¬чёта коэффициентов асимметрии рассеянного излучения в инфракрасном диапазоне.
Были решена следующие задачи:
• изучены основные характеристики атмосферной оптики;
• изучены методики определения коэффициентов асимметрии;
• проанализированы исходные данные;
• разработаны блок-схемы алгоритма программ;
• выбран язык программирования и среда разработки;
• написан исходный текст программ;
• разработан интерфейс пользователя.
В ходе работы были изучены принципы взаимодействия и обработки таблиц Microsoft Excel, а также принципы взаимодействия со сторонними приложениями посредством дескрипторов.
Программный комплекс была написан на языке высокого уровня С# в среде разработке Visual Studio 2017.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра поставленная цель была достигнута.
