modtran操作步驟及輸入?yún)?shù)說明

1、本文分兩部分，分別是第一部分MODTRAN操作步驟圖解和第二部分 MODTRAN參數(shù)輸入的中文說明 第一部分MODTRAN操作步驟圖解 一：計(jì)算透過率 1:首先打開MODTRAN軟件，然后具體步驟見圖解: 點(diǎn)擊完后出現(xiàn)如下對(duì)話框: KodelKodelAlsosphere(1)Alsosphere(1)RunRun Nuaber1ofNuaber1of1 1 Z CalculationOption HQDTRAN Correlation-Kspeed 5low J ModelAtmosphere 1976USStandard J TypeofAtmosphericPath HDnzont4lP

2、ath ModeofExecution Transmittance 二1 ExecuteWithMultipleScattering NnMultipleScattering TemperatureandPressureAltitudeProfile DefaulttoModel 色 WaterVaporAltitudePinfi加 DefaulttoModel OzoneAltitudeProtile DefaulttoModel 色 MethaneAltitudeProfile DefaulttoModel 二J NitrousOxideAltitudeProtilt DefaulttoM

3、odel CarbonMonoxideAltitudeProfile DefaulttoModel OtherGase5AltitudeProfile Nf5 OutputFileOptions IncludeATMProtiles 1則 UK Help 1 開始對(duì)上圖中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 ModelAtomosphere ModelAtmosphere 1976USStandard TypeofAtmopheiicPath TropicalModelMidLatitudeSummer A ModeotExecution MidLatitudeWinler SubArcticSummer E

4、xecuteWithMultipleScattering SubArcticWinter 1976USStandard TemperatureandPressureAltitudeProfile NewModelAtmosphereRadiosondedata WaterVaporAltitudeProfile CLIMATdata V 根據(jù)自己的情況選擇其大氣模式。 我們根據(jù)其過程是計(jì)算大氣透過率，其具體設(shè)置如下（如果想知道每個(gè)參數(shù)的詳細(xì)說明還是需要看說明書，本說明只是對(duì)某個(gè)操作作具體的步驟分析圖解，以中緯度夏季為例，計(jì)算其透過率）： ModelAtmosphere(1)ModelAtmos

5、phere(1)- -RunNumber1of1I7CRunNumber1of1I7C CalculationOption MODTRAN 三 Correlation-Kspeed Slow ModelAtmosphere MidLatitudeSummer TypeofAtmospheriaPath SlantPath ModeofExecution Transmittance ExecuteWithMultipleScattering NaMultipleScattering TemperatureandPressureAltitudeProfile MidLatitudeSummer W

6、aterVaporAltitudeProfile MidLatitudeSummer jd OzoneAltitudeProfile MidLatitudeSummer jd MethaneAltitudeProfile MidLatitudeSummer NitrousQxideAltitudeProfile MidLatitudeSummer CarbonMonoxideAltitudeProfile MidLatitudeSummer jd OtherGasesAltitudeProfile NotUsed .d OutputFileDptinns IncludeATMProFiles

7、Next|OK Help 設(shè)置好上述參數(shù)以后，點(diǎn)擊NEXT繼續(xù); 根據(jù)自己的需要選擇水汽含量，然后點(diǎn)擊NEXT,繼續(xù); Aerosols(2)Aerosols(2)RunHimber1ofRunHimber1of AerosolModelU 善 ed Rural-VIS=23km T SeasonalModificatioristoAerosol DeterminedbyModel I StratosphericAerosols(2-30km) BackgroundStratospheric AirMassCharacterforNavyMaritimeAerosol 0 UseCloud/R

8、ainAerosolExtension|NoCloudsorRain jd UseAivny(VSAforAerosolExtension r SurfaceMeteorologicalRange(VIS) 20.00 km WindSpeed=NavyMaritimeAerosol meters/sec 24-hrAverageWindSpeed-NavyMaritime meters/sec RainRate 0.000 min/hr GroundAltitudeAboveSeaLevel 1.000 km UseA+card廠 UseNOVAMoutput r UserSuppliedS

9、pectra Next Piev OK Help 此頁面中有的參數(shù)需要計(jì)算才行，計(jì)算其方位角需要用到6s里面的子程序，各個(gè)參數(shù)設(shè)置好以后，點(diǎn)擊NEXT,就完成了其參數(shù)的設(shè)置過程；然后點(diǎn)擊運(yùn)行; FcHadVi.nFcHadVi.nffevCareSlantIaihHIZenith132teoBetryffevCareSlantIaihHIZenith132teoBetry -hfx L L!E&iAEtrE&iAEtr皿InputwsPiltfrInputwsPiltfr&看皿 口。幅葉口曹匕4 4 EQirMlpEQirMlp ObserverHeight1QQ.QQ

10、Q 口。蚓nDandpass DnwnRangeDpstanceKm 然后就可以查看其透過率的圖像，其過程如下: Database InteractiveInteractive MultiplefilesMultiplefilesDiforeiLCPlotPlotSpecFluxDiforeiLCPlotPlotSpecFlux EditPlot H2 1.000 Alm:MldLefiiudeSumimer71AMm1i250.0onM E)d:Rur3l-VIS=23fcm 0.020.(10.020.(140.050.040.050.0ED.DED.D - Title 7tans.Tot

11、ail 1 Solid(Red zTrant.H20(BandModel) NotPlatted z Tvans.UniformMixedGd 單 e* NatPlolted 二 Trani.Ozoniei NotPlolted 1rans.Tiracebases HutPlolted Tran .NitrogenContinuum NotPloUjtedl工 Tvan.WaterConHinuym NatIPlDlted Tnant.Mol 之匕 uldfScaUefing HotPlotted Irans.Aerosoh NotPlotted Tran .NitricAdd HoiPlol

12、ted AbtDfpiancBAeroiglr MolPlotted LogToUlTtariinilCaniEe NotPlotted More 0K CWCBI AtJIaScale r XAKISType Micrometers | YAxisType Linear二 MinX R MaxX 14 MmY 0 MaxY 1 XHeiaht 7,5 YHeight 6.5 XDivisions 5 YDivisions 4 XDecimal 0 YDecimal 2 Grki r ExpcwtOutputTdExcel 然后點(diǎn)擊ExportOutputToExcel就可以看到其每個(gè)波數(shù)的透

13、過率與圖像 ：二 三為腫下曲卻楣孫中#3 括忒W WXRHXRH就口&!ttatta：- - 1np-nEnftlEnrtI15M* PcEnidViiiK&vrCajiEPcEnidViiiK&vrCajiE _Liftdj11tdtrri_Liftdj11tdtrri C C V V4 4A A舐皿J.LBktJ.LBkt工iiuhifiiuhif IXTIIXTIHod.41EJ*tQnluHod.41EJ*tQnlu- -KlpKlp 髀(IEIE?6?6&7)(0&7)(04879448794 到此其計(jì)算大氣透過率的過程就全部完成了。 計(jì)算Ra

14、diance步驟 It)delMauphtre(1)-RunBtmber CalculationOpihon MODIRAN二| ConrelaNon-Kspeed Slow| ModelAtmcKSphefe MkdLaliitudeSummei二| TjpeolAtmosphericPath SlantPath| ModeofExeculian ThermalRadiance二| ExecuteWishMultipleScttening TempeiatureandPr&ssuieAltitudeProfile DefaulttoModel| WaterVaporAltitudeP

15、rolile DefaulttoModel二| OzoneAltitudeProfile DefaulttoModel MethaneAltitudeProfile DefaulttoModel,| NdiousOxideAllitudePicfile DefaulttoModel| CaibonMonoxideAltitudeProfile DefaulttoModel-| OtherGasetAltitudeProlile NotUsed二 OutputFileOpbansIncludeATMProfilei Next OK Help 口同區(qū) TransT&sdTransT&

16、;sd L口一5l.n-ELnUELJ_ Aer/笈口1京(2)-RunJhihet1 1pf1 1區(qū) AerosolModelUsed Rural-VI5=2北m SeasonalModiicahons：IoAerosol DeteiminedbyModel 5tialo&pheidcAerosols(2-3 口 km| BackgroundStratospheric AnMassChavactefloiNavyMaritimeAerosol0 UseCloudl/RamAerosolExtensionHoCloudsorRam UseAimj(VSAJforAerasolExlen

17、sfeom SurfaceMetearologucalHangeVIS WindSpeed-NavyMaritimeAerosol 24-hrAvenageWindSpeed 目 NavjMarilimB RainRato GroundAltitudeAboveSc iLevdll UseA+caid Help UserSuppliedSpectra Prev OK PathTypeObscrvarHiighlLZanithAngleandFinalHleighl StrtEndInc bseiveipHeigHht|Km FinalHeightICm ZenithAngiedeg 10000

18、 0nnoo ocnnn LOODO Di0000 D.OOOD 180.00 onnoo o.ooon RadiusofEarth PMhLengthType 0.0000000 km ihoit InitialFrequency 714.0000 【115115 e.Dooooao um 8000OODQ mm FinalFrequency 125DIOUO0 (1/cmJ(1/cmJ I4.005G02 umum 14UO5BD2 niii FrequencyIncfement idooooooidoooooo- - (1/cm|(1/cm| n n01120450112045 uvnu

19、vn iT204431iT204431 mm FWHMofSlitFunction 1.OODO0OO (1/cm (1.113G157 limlim 19.G15G99 nm SlitFunctionType THIANGULAH FWHMTypeABSOLUTE z TjpeofPllaulOutput IRADIANCE PkoutFileUniU|WAVENUMHER . DelinitiBf DgrmdeType|OnlyTbEalIRadZTrans Spectralfluxible|Omit*peclralfluxble三Vi*ualInput Next 0,H2是路徑末端的海拔

20、高度） 只有IEMSCT=1或2時(shí)，才可以選擇多次散射。 7. M1、M2、M3、M4、M5、M6和MDEF是用于改進(jìn)或提供使用者指定的溫度、壓力、大氣分子 和剖面。當(dāng)MODEL=0或7時(shí)，M1到M6以及MDEF都是零，用戶提供剖面數(shù)據(jù)。 M1=1-6指定大氣模式的溫度和壓力剖面 M2=1-6指定大氣模式的H2O剖面 M3=1-6指定大氣模式的O3剖面 M4=1-6指定大氣模式的CH4剖面 M5=1-6指定大氣模式的N2O剖面 M6=1-6指定大氣模式的CO剖面 MDDF=0指定大氣模式下的其他一些分子剖面 =11976美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)剖面 =2用戶輸入剖面 8. IM=0讀取MODEL最后輸入的類型

21、 =1讀取使用者輸入的剖面數(shù)據(jù) 9. NOPRNT=0程序正常運(yùn)行，生成tape6輸出文件 =1將tape6文件內(nèi)的透射率或輻亮度表格數(shù)據(jù)，大氣剖面的數(shù)據(jù)最少 =-1生成tape8輸出文件 =-2除了tape8文件，還生成光譜冷卻比率數(shù)據(jù)clrates文件 如果NOPRNT設(shè)置為-1并進(jìn)行多次散射計(jì)算，沿著視場(chǎng)方向上的光譜漫射和總輻射值將寫入tape8文件內(nèi)。 10. TBOUND0邊界溫度（K）。在輻射模式IEMSCT=1或2時(shí)，對(duì)于傾斜路徑的 地表或是云表面。 地表反照率（如果TBOUND0,可以是在H2處反照率），SALB等與1減去表面發(fā)射率，具值在0到1之間。 負(fù)的整數(shù)值允許使用者讀取

22、DATA/refbkg文件已保存的表面光 譜反照率數(shù)據(jù) SALB負(fù)值包括：-1=新雪，-2=森林，-3=農(nóng)田，-4=沙漠，-5=海洋，-6=云蓋，-7=干草 CARD1A:DIS,DISAZM,NSTR,LSUN,ISUN,CO2MX,H2OSTR,O3STR,LSUNFL,LBMNAM,LFLTNM,SOLCON FORMAT(2L1,I3,L1,I4,F10.5,2A10,3(1X,A1),4X,F10.3)(MOD4.0) DIS=t,forblank在CARD1中的IMULT= 1時(shí)此參數(shù)使用，DIS設(shè)置為True（t）激活 DISORT多次散射算法，DIS設(shè)置為False（域空格）使

23、用IsaaC勺二流 算法計(jì)算多次散射 DISORT算法的方位角相關(guān)標(biāo)識(shí)。DISAZM設(shè)置為True（t）將考慮太陽多次散射視場(chǎng)內(nèi)的方位角影響，如果僅需要垂直方向輻射，太陽或觀測(cè)天頂角近似垂直，或太陽的多次散射是較小輻亮度成分，那 么將DISAZM設(shè)置為False（恒E空格） DISORT算法的計(jì)算流數(shù)，推薦此參數(shù)設(shè)置為8 LSUN設(shè)置為f（或空格）將使用缺省的5cm-1光譜分辨率輻照度值； 11.SALB0 地，-8=濕草地, -9=楓葉地，-10=燒過草地。 DISAZM=t,forblank NSTR=2,4,8或16 LSUN=t,forblank LSUN設(shè)置為t（即選擇FileSun

24、選項(xiàng)）將讀取1cm-1間隔的太陽輻照度數(shù)據(jù)文件且需要ISUN參數(shù)的確定 設(shè)置三角掃描函數(shù)的FWHIW于TOA*陽輻照度的平滑 CO2體積混合比（ppmv）,缺省值是330ppmv;當(dāng)前推薦為360ppmv（1997） 垂直水汽柱特性。如果設(shè)置為空格或0,使用缺省的水汽柱含量值。如果第一個(gè)非空字符為g,g字符后緊跟水汽含量且單位為gm/cm2（例如g2.0）。如果第一個(gè)非空字符為a,a字符后緊跟水汽含量且單位為atm-cm（但J如a3000）,或者是一個(gè)絕對(duì)值來表示水汽柱比例因子 （例如2.0表示兩倍于水汽柱含量的缺省 值）。 垂直臭氧柱含量特性。如果設(shè)置為空格或0,使用缺省的臭氧柱含量值。如果

25、第一個(gè)非空字符為g,g字符后緊跟臭氧含量且單位為gm/cm2（例如g0.0001）。如果第一個(gè)非空字符為a,a字符后緊跟臭氧含量且單位為atm-cm（但J如a0.2）,或者是一個(gè)絕對(duì)值來表示臭氧柱比例因子（例如2.0表示兩倍于臭氧柱含量的缺省值）。 如果選擇t,讀取CARD1A1指定的太陽輻照度數(shù)據(jù)文件。如果LSUN選擇t,僅能使用此文件， 否則使用缺省的太陽輻照度數(shù)據(jù)。LSUNFL可以設(shè)置為1,2,3,4;查看CARD1A1。如果LSUNFL設(shè)置為f,而LSUN設(shè)置為t,那么則使用DATA/newkur.dat文件。如果設(shè)置為t,從CARD1A2上讀取波段模型參數(shù)文件。 否則使用缺省的（1c

26、m-1間隔） 波段模型數(shù)據(jù)庫 （DATA/BMP97_01.BIN）。如果設(shè)置為t,從CARD1A3上讀取用戶指定儀器濾光片函數(shù)文件。SOLCON的絕對(duì)值（可能接近于+1）是作為TOA太陽輻照度比例 因子來使用。已有的數(shù)據(jù)文件（在DATA/directory目錄內(nèi)）newkur.dat11368.00W/m2數(shù)值相對(duì)應(yīng)，chkur.dat與1359.75W/m2數(shù)值相對(duì)應(yīng)，cebchkur.dat與1362.12W/m2數(shù)值相對(duì)應(yīng)，thkur.dat與1376.73W/m2數(shù)值相對(duì)應(yīng)。 TOA太陽輻照度不進(jìn)行比例調(diào)整 輸入太陽常數(shù)W/m2ISUN2的整數(shù) CO2MX H2OSTR O3STR

27、LSUNFL=t,forblank. LBMNAM=t,forblank. LFLTNM=t,forblank. SOLCON0) 二 0 在計(jì)算中沒有氣溶膠或云消光 二 1 鄉(xiāng)村氣溶膠模式，缺省VIS=23km 二 2 鄉(xiāng)村氣溶膠模式，缺省VIS=5km 二 3 海軍海洋型，VIS的設(shè)置依賴于風(fēng)速和相對(duì)濕度 二 4 海洋型，VIS=23km（LOWTRAN模式） 二 5 城市型，VIS=5km 二 6 對(duì)流層模式，VIS=50km =7使用者定義氣溶膠消光系數(shù)。讀取cards2D,2Dl和2D2,使用者定 義4個(gè)海拔區(qū)域的消光系數(shù)，吸收吸收和不對(duì)稱因子參數(shù)（ARUSS=USS選項(xiàng)對(duì)于使用者定

28、義氣溶膠提供了更好的適用性） =8水平對(duì)流霧，VIS=0.2km =9發(fā)散型霧，VIS=0.5km =10沙漠型，根據(jù)風(fēng)速WSS決定能見度 CNOVAM;空格缺省 =N使用海軍海洋垂直氣溶膠模式輸出 ISEASN針對(duì)對(duì)流層和平流層來選擇季節(jié)適當(dāng)?shù)臍馊苣z剖面。僅在2到10km剖面內(nèi)的對(duì)流層氣溶 膠消光系數(shù)使用 ISEASN=0季節(jié)由MODEL來決定：春一夏季節(jié)(MODEL=0,1,2,4,6,7), 秋一冬季節(jié)（MODEL=3,5） =1春一夏季節(jié) 秋一冬季節(jié) 缺省 使用者提供氣溶膠光學(xué)特性（將附錄A） IVULCN參數(shù)即可以控制氣溶膠剖面的選擇也可以確定平流層氣溶膠消光類型 IVULCN=0,

29、1背景平流層氣溶膠剖面和消光系數(shù) =2中等火山氣溶膠剖面和陳年火山氣溶膠消光系數(shù) =3強(qiáng)火山氣溶膠剖面和新近火山氣溶膠消光系數(shù) =4強(qiáng)火山氣溶膠剖面和陳年火山氣溶膠消光系數(shù) =5中等火山氣溶膠剖面和新近火山氣溶膠消光系數(shù) =6中等火山氣溶膠剖面和背景平流層氣溶膠消光系數(shù) =7強(qiáng)火山氣溶膠剖面和背景平流層氣溶膠消光系數(shù) =8極強(qiáng)火山氣溶膠剖面和新近火山氣溶膠消光系數(shù) ICSTL是用來描述氣團(tuán)的性質(zhì)（1到10）,其在海軍海洋型（IHAZE=3）選擇時(shí)使用，缺省值為3 ICSTL=1Openocean二2 ARUSS=空格 =USS 10Strongcontinentalinfluence ICST

30、L的數(shù)值越大，陸地的影響就越大。 ICLD指定云和雨模式的使用，從地面到相對(duì)應(yīng)的云模式頂部之間的雨剖面是線性遞減的。此程序 忽略了云頂?shù)挠?無云，無降雨 積云，云底高度0.66km,云頂高度3.0km 高層云，云底高度2.4km,云頂高度3.0km 層云，云底高度0.33km,云頂高度1.0km 層/積云，云底高度0.66km,云頂高度2.0km 雨層云，云底高度0.16km,云頂高度0.66km 用層云模式（ICLD=3云模式）模擬毛毛雨，地面降雨量2.0mm/hr,在1.0km處降雨量為0.86mm/hr。 用雨層云模式（ICLD=5云模式）模擬小雨，地面降雨量5.0mm/hr,在0.66

31、km處降雨量為2.6mm/hr。 =8用雨層云模式（ICLD=5云模式）模擬中雨，地面降雨量12.5mm/hr, 在0.66km處降雨量為6.0mm/hr。 =9用積云模式（ICLD=1云模式）模擬大雨，地面降雨量25.0mm/hr, 在3.0km處降雨量為0.2mm/hr。 =10用積云模式（ICLD=1云模式）模擬暴雨，地面降雨量75.0mm/hr, 在3.0km處降雨量為1.0mm/hr。 =11讀入用戶定義的云消光和吸收系數(shù)。讀取CARDs2D,2Dl和2D2, 用戶定義4個(gè)海拔區(qū)域的消光系數(shù)，吸收吸收和不對(duì)稱因子參數(shù)。 =18標(biāo)準(zhǔn)卷云模式（64m半徑的冰粒） =19不可見卷云模式（4

32、仙m半徑的冰粒） IVSA用于地面邊界層氣溶膠的陸軍垂直結(jié)構(gòu)算法的使用。 IVSA=0不使用 =1垂直結(jié)構(gòu)算法（需要輸入CARD2B） VIS指定邊界層氣象距離，如果設(shè)置為0,那么VIS缺省值由IHAZE指定。能見度與地表550nmICLD=0 二1 二2 二3 二4 =5 二6 二7 氣溶膠消光系數(shù)關(guān)系如下, -ln(0.02) EXT550kmJ0.01159km 公式中0.01159km。是在550nm處Rayleigh散射系數(shù)。氣象距離與能見度的近似關(guān)系式為：氣象距 離=1.3*能見度 用戶指定地表氣象距離 由IHAZE來設(shè)置氣象距離的缺省值 WSS指定現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速（在海軍海洋型和沙漠型

33、氣溶膠模式下） WSS=現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速（m/s）。此參數(shù)的使用是在IHAZE=3或IHAZE=10 WHH是在海軍海洋型氣溶膠模式下24小時(shí)平均風(fēng)速。 WHH=24小時(shí)平均風(fēng)速（IHAZE=3）。 對(duì)于海軍海洋型氣溶膠模式（IHAZE=3）,如果WSS=WHH=0,那么風(fēng)速由MODEL參數(shù)指定的缺省值來指定，見表3。對(duì)于沙漠氣溶膠類型（IHAZE=10）,如果WSS0 二0 GNDALT 地面海拔高度（km）,可以是負(fù)值 CARD2A+（如果在CARD2內(nèi)APLUS=A+）允許用戶移動(dòng)MODTRAN已有的氣溶膠，由他們以前的位置到隨機(jī)的海拔區(qū)域（可以交疊）且可以減小和增加它們的范圍。重要的一點(diǎn)是能

34、夠改變對(duì)流層的高度。CARD2A+選項(xiàng)不能夠與NOVAM聯(lián)合使用。 CARD2A+:ZAER11,ZAER12,SCALE1,ZAER21,ZAER22,SCALE2,ZAER31, ZAER32,SCALE3,ZAER41,ZAER42,SCALE4（IfAPLUS=A+） FORMAT（3（1X,F9.0）,20X,3（1X,F9.0） 后三個(gè)參數(shù)是氣溶膠區(qū)域2,再后三個(gè)參數(shù)是氣溶膠區(qū)域3,最后三 氣溶膠第i區(qū)域底部海拔高度（km） 氣溶膠第i區(qū)域頂部海拔高度（km） 根據(jù)新的底部海拔高度ZAERi1來改變以前的剖面 設(shè)置為缺省值，忽略SCALEi0（ZAERi1和ZAERi2都為空格時(shí)也

35、為缺省值） 用SCALEi值乘以此區(qū)域氣溶膠柱密度 用1值乘以此區(qū)域氣溶膠柱密度（柱密度不變） =1。 除了ICLD=11或0,對(duì)于所有云模式CARD2A者隔!要 CARD2A標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)（卷云模式ICLD=18或19是需要） CARD2A:CTHIK,CALT,CEXT FORMAT（3F8.3） CTHIK是卷云的厚度 CTHIK=0使用統(tǒng)計(jì)的厚度1km 0用戶定義厚度（km） CALT是卷云的底部海拔高度（km） CALT=0使用已計(jì)算的值 0用戶定義高度（相對(duì)于海平面） 前三個(gè)參數(shù)是氣溶膠區(qū)域1 個(gè)參數(shù)是氣溶膠區(qū)域4。 ZAERil ZAERi2ZAERil 0.0 =0或空格 在使用缺省

36、值時(shí)，SCALEi 一-1 CEXT是0.55微米處消光系數(shù)（km） CEXT=0使用0.14*CTHIK 0用戶定義消光系數(shù) CARD2A備用結(jié)構(gòu)（云模式ICLD=1到10） CARD2A:CTHIK,CALT,CEXT,NCRALT,NCRSPC,CWAVLN,CCOLWD, CCOLIP,CHUMID,ASYMWD,ASYMIP FORMAT（3F8.3,2I4,6F8.3） CARD2A的這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)不同于卷云的云參數(shù)。使用這個(gè)CARD會(huì)引出CARDs2E1和 CARD2E2。 將CARD2A所有變量設(shè)置為-9后，所有變量為缺省值。 CTHIK是云的垂直厚度 CTHIK0用戶定義厚度（

37、km） CALT是云的底部海拔高度（km） CALT=0用戶定義高度（km）,是相對(duì)于地面 0使用缺省值 CEXT是云的液態(tài)水滴和冰晶的垂直相光系數(shù) CEXT0消光系數(shù) =0缺省值 如果用戶定義云/雨剖面，NCRALT是層邊界數(shù)。 NCRALT=3層邊界數(shù)（CARD2E1）,用戶定義云/雨剖面 3使用缺省的云剖面（ICLD） NCRALT最大值為16,NCRALT必須至少為3才能定義云底、云頂和最高邊界海拔，在這些地方水滴和冰晶的密度必須等于零。 NCRSPC=2云光譜數(shù)據(jù)的波長(zhǎng)數(shù)（CARD2E2） 2使用缺省的光譜數(shù)據(jù)（ICLD） NCRSPC的最大數(shù)據(jù)為788。 CWAVLN用于定義云垂直

38、消光的參考波長(zhǎng) 如果CWAVLN超出這個(gè)范圍，則缺省值為0.55微米。CWAVLN只有在CEXT輸入時(shí)使用。如果 CWAVLN超出了用戶定義云光譜數(shù)據(jù)的光譜范圍，那么錯(cuò)誤信息會(huì)顯示且輸入中斷。 CCOLWD是水滴垂直柱密度 .、）、一，、一3 CCOLWD=0玄液態(tài)水滴垂直枉傷度或數(shù)重（kmgm/m） =0云冰晶垂直柱密度或數(shù)量（kmgm/m3） 0且=105云/雨相對(duì)濕度（%） 105假設(shè)100%相對(duì)濕度 ASYMWD是云液態(tài)水滴散射的HenyeyGreenstein相函數(shù)不對(duì)稱因子 |ASYMWD|=1使用用戶定義或模式光譜不對(duì)稱因子 ASYMIP是云冰晶散射的HenyeyGreenste

39、in相函數(shù)不對(duì)稱因子 |ASYMIP|=1使用用戶定義或模式光譜不對(duì)稱因子 CWAVLN =0.2且=200.0參考波長(zhǎng)（微米） CARD2B是陸軍垂直結(jié)構(gòu)算法（VSA）子卡片輸入（DARD2內(nèi)IVSA=1） CARD2B:ZCVSA,ZTVSA,ZINVSA FORMAT（3F10.3） 此條件由參數(shù)VIS、ZCVSA、ZTVSA和ZINVSA來決定 條件1:云/霧在表面；從云/霧底到云/霧頂消光隨高度增加而增強(qiáng)。VIS=0條件2:霧/輕霧；隨高度到云底其消光增強(qiáng)。0.5VIS=0 條件2:晴/薄霧；隨高度到云底其消光增強(qiáng)（但消光小于條件2）。10km=0 條件3:無云幕高度（低層云與地面的

40、距離），但輻射霧層或逆溫層或邊界層的存在；隨霧或邊界 層高度增加其消光減弱。ZCVS是A=0 條件4:無云幕高度或逆溫層；消光是常數(shù)。ZCVSA0且ZINVSA0輸入值代表云幕高度 =0高度未知：程序?qū)⒂?jì)算處一個(gè)符合條件2的值，對(duì)于條件2其缺省 值為1.8km 0輸入值即云厚度 =0未知云厚度；缺省值為0.2km ZINVSA是逆溫層或邊界層高度（km） ZINVSA0輸入即高度值 =0使用缺省值 ) incLhane(t14) 9 WM0U7) gent(b) 10 WMOL(第 nitricoxide(NO) 11 WMOL9) sulphurdioxide1SO：) 12 WMOL(IO

41、) nitrogendioxide(N()2) 13 WVKH.tll) ammonia(11 14 WMOL(12) nilricacid(1IN0,那么其他兩個(gè)參數(shù)忽略 如果IHA1=0且ICLD10,使用ICLD1參數(shù) 如果IHA1=0且ICLD1=0,使用IVUL1參數(shù) 如果AHAZE和EQLWCZ者B是0,那么從IHA1、ICLD1與IVUL1參數(shù)讀取缺省剖面 ISEA1在ZMDL海拔處的氣溶膠的季節(jié)選擇，查看ISEASN(CARD2) ICHR1用于說明在ZMDL海拔處的兩區(qū)域之間或用戶定義的氣溶膠或云區(qū)域比較鄰近的邊界變化 (在IHAZE=7或ICLD=11時(shí)需要此參數(shù)) ICH

42、R1=0用戶定義的氣溶膠或云區(qū)域無邊界變化(區(qū)域不鄰近) =1有邊界變化 注意：ICHR1缺省值為0,如果IHAZEW7或ICLD金11。 CARDS2D,2D1,2D2CARDS2D,2D1,2D2 用于指定所有四個(gè)氣溶膠海拔區(qū)域內(nèi)的氣溶膠和云參數(shù)(消光系數(shù)、吸收系數(shù)和不對(duì)稱因子)。只有IHAZE=7或ICLD=11(CARD2)時(shí)可讀取。當(dāng)ARUSS參數(shù) (CARD2)不設(shè)置的時(shí)候，其格式如下，但當(dāng)ARUSS參數(shù)設(shè)置時(shí)，其格式查看附錄A。 CARD2D:(IREG(N),N=1,4)(ifIHAZE=7orICLD=11) FORMAT(415) IREG用于指定四個(gè)區(qū)域內(nèi)那個(gè)區(qū)域定義氣溶

43、膠和云模式(IHAZE=7orICLD=11)。它用于控制 CARDs2D1和2D2的數(shù)目。 注意：區(qū)域邊界海拔高度的缺省值是02,310,1130,35100km,但此數(shù)據(jù)可以(在 MODEL=7條件下)被IHA1參數(shù)(CARD2c3)覆蓋 IREG(N)=0各區(qū)域N使用缺省值，N=1,2,3和4 =1輸入消光系數(shù)、吸收系數(shù)和不對(duì)稱因子 CARD2D1:AWCCON,TITLE FORMAT(E10.3,18A4) AWCCON是由等效的液態(tài)水含量(gm/m3)轉(zhuǎn)化為消光系數(shù)(km-1)的轉(zhuǎn)化因子。它的數(shù)值是 等效的液態(tài)水1.0km-1上的消光系數(shù)(0.55微米波長(zhǎng)上)，單位為/1-3 (k

44、mgmm) TITLE用戶指定氣溶膠或云區(qū)域文件 CARD2D2:(VX(I),EXTC(N,I),ABSC(N,I),ASYM(N,I),I=1,47) FORMAT(3(F6.2,2F7.5,F6.4) 注意：如果IREG(N)=1,CARD2D2包括47組(每組4個(gè)數(shù))；如果IREG(N)1(查看附錄時(shí)，此CARD輸入用戶定義氣溶膠或云的消光系數(shù)、吸收系數(shù) 氣溶膠或云系數(shù)的波長(zhǎng)(如果USS選項(xiàng)不使用，見附錄A)。如果 IREG(N)=1,VX(I)見表格10。 氣溶膠或云消光系數(shù)，其歸一化在0.55微米處為1km-1 氣溶膠或云吸收系數(shù)，其歸一化在0.55微米處為1km-1 氣溶膠或云不

45、對(duì)稱因子參數(shù)A)。在IHAZE=7orICLD=11 VX(I)= EXTC(N,I)= ABSC(N,I)= ASYM(N,I)= I；ibk-IdTheXAmivuth(heRequiredWaxelennihslorthelultinh-ReadCARP212. Index WinvlenjTlh Index elength 1 .2000 75 90000 2 .3000 26 92000 呻j a3J/1 27 10.0000 4 ,5500 2K 10.5910 5 .6943 29 11,0000 6 1.0600 30 115000 7 1.5360 31 12.5000 *

46、2,0000 32 14.8000 9 2.2500 33 15,0000 10 Z5000 34 l(U(K)0 11 2.7000 3? 17.2000 12 3.0000 36 18.5000 13 33923 37 213000 14 3.7500 3X 25.0000 )5 4.5000 39 30.0000 16 5川000 1口 4口.0000 17 55000 41 50.00(0 IK 6.0000 42 6t)P0000 19 6.2000 43 國(guó))川000 20 6.5000 44 100.()000 21 7.2000 45 150.0000 22 7.9000 46

47、 200,000() 23 KJOOO 47 300.0000 24 &7。仆0 CARDS2E1和2E2允許用戶來控制非卷云的云參數(shù)。如果NCRALT=3(CARD2A),那么讀取 CARD2E1;如果NCRSPC=2(CARD2A),那么讀取CARD2E2。 CARD2E1:(ZCLD(I,0),CLD(I,0),CLDICE(I,0),RR(I,0),I=1,NCRALT) (ifICLD=1-10,NCRALT-3) FORMAT(4F10.5) ZCLD(I,0)層邊界I的高度(相對(duì)地面)，km,ZCLD必須是單調(diào)性的遞增，不能高于 MODTRAN大氣高度100kmo CLD

48、(I,0)在ZCLD(I,0)高度處的液態(tài)水滴密度(g/m3),密度不能是負(fù)的。 CLDICE(I,0)在ZCLD(I,0)高度處的冰晶密度(g/m3),密度不能是負(fù)的。 內(nèi)的變量RAINRT輸入降雨量時(shí)，那么降雨量將替換此參數(shù)。因此，如果用戶定義降雨量剖面，那么變量RAINRT不能為正值。 CARD2E2:(WAVLEN(I),EXTC(6,I),ABSC(6,I),ASYM(6,I),EXTC(7,I),ABSC(7,I),ASYM(7,I),I=1,NCRSPC)(ifICLD=1-10,NCRSPC_2)FORMAT(7F10.5) CARD2E2內(nèi)變量用于輸入用戶定義云光譜數(shù)據(jù)。 如

49、果CARD2A的CEXT,ASYMWD和ASYMIP參數(shù)使用缺省值，那么MODTRAN將使用這些光譜數(shù)據(jù)作為輸入。如果正的垂直云消光系數(shù)CEXT有輸入，那么消光和吸收系數(shù)曲線就會(huì)根據(jù)CEXT數(shù)據(jù)進(jìn)行比例縮放。同樣地，如果 CARD2A的不對(duì)稱因子ASYMWD和ASYMIP小于1,那么他們將取代ASYM(6,I)和ASYM(7,I)數(shù)值。 WAVLEN(I)光譜波長(zhǎng)(微米)。第一個(gè)波長(zhǎng)WAVLEN(1)可以低于0微米，且波長(zhǎng) 必須必須是遞增的。 如果正的垂直云消光系數(shù)CEXT有輸入(CARD2A),那么參考波長(zhǎng)(CWAVLN或0.55微米)必須在WAVLEN(1)與WAVLEN(NCRSPC)之

50、間，否貝UMODTRAN將報(bào)錯(cuò)。 EXTC(6,I)WAVLEN(I)波長(zhǎng)處液體水滴消光系數(shù)(km-1m3/g),如果輸入EXTC(6, I)是負(fù)值，那么其數(shù)值就通過云模式ICLD的缺省值內(nèi)插獲得。 ABSC(6,I)如果大于零：WAVLEN(I)波長(zhǎng)處液態(tài)水滴吸收系數(shù)(km-1m3/g) 如果小于零：WAVLEN(I)波長(zhǎng)處液態(tài)水滴散射反照率，-1 如果ABSC(6,I)輸入值小于-1或其值超過了WAVLEN(I)波長(zhǎng)處消光系數(shù)，那么ABSC(6,I)由最初確定的云模式ICLD的缺省吸收與消光系數(shù)比值來計(jì)算， 即用這個(gè)比來乘以EXTC(6,I)。ABSC(6,I)輸入值大于-1的負(fù)值則使用1

51、減去散射反照率后取負(fù)，-(1-必)。 WAVLEN(I)波長(zhǎng)處液態(tài)水滴Henyey-Greensteir射相函數(shù)不對(duì)稱因 如果CARD2A的ASYMWD的大小小于1,那么這些輸入就可以忽略。如果ASYM(6,I) 不在-1與1之間，那么ASYM(6,I)數(shù)值就通過云模式ICLD的缺省值內(nèi)插獲得。ASYM(6,I) EXTC(7,I)WAVLEN(I)波長(zhǎng)處冰晶消光系數(shù)(km-1m3/g) 如果輸入負(fù)值，EXTC(7,I)數(shù)值就通過標(biāo)準(zhǔn)的卷云模式(ICLD=18)的消光系數(shù)內(nèi)插獲得。 ABSC(7,I)如果大于零：WAVLEN(I)波長(zhǎng)處冰晶吸收系數(shù)(km-1m3/g) 如果小于零：WAVLEN

52、(I)波長(zhǎng)處冰晶散射反照率，-1如果ABSC(7,I)輸入值小于-1或其值超過了WAVLEN(I)波長(zhǎng)處消光系數(shù)，那么ABSC(7,I)由最初確定的標(biāo)準(zhǔn)卷云模式(ICLD=18)的缺省吸收與消光系數(shù)比值來計(jì)算， 即用這個(gè)比來乘以EXTC(7,I)。ABSC(7,I)輸入值大于-1的負(fù)值則使用1減去散射反照率后取負(fù)，-(1-Cl)o ASYM(7,I)WAVLEN(I)波長(zhǎng)處冰晶Henyey-Greensteir射相函數(shù)不對(duì)稱因子 如果CARD2A的ASYMIP的大小小于1,那么這些輸入就可以忽略。如果ASYM(7,I)不在-1與1之間，那么ASYM(7,I)數(shù)值就通過標(biāo)準(zhǔn)卷云模式(ICLD=1

53、8)的波長(zhǎng)內(nèi)插獲得。 CARD3:H1,H2,ANGLE,RANGE,BETA,RO,LENN,PHI FORMAT(6F10.3,I5,5X,F10.3) CARD3是用于定義幾何路徑參數(shù) H1=初始海拔高度(km) H2=最終海拔高度(km)(ITYPE=2) =正切高度(km)(ITYPE=3) 這里強(qiáng)調(diào)在輻射消光模式IEMSCT=1或2下，H1(初始海拔高度)通常定義為觀測(cè)者(或傳感器)的位置。H1與H2在透過率模式下(transmittancemode不可以交換。 ANGLE=從H1測(cè)量的天頂角(度) RANGE=路徑長(zhǎng)度(km) BETA=針對(duì)H1與H2的地球中心張角(度) 地球半

54、徑(km) 如果RO最左邊為空格，程序?qū)⑹褂眠m中的值6371.23(MODEL=7)，另外，適于標(biāo)準(zhǔn)模式大 氣(MODEL參數(shù))的地球半徑見表格11 RO Ixhle1LDLRUIL卜心I山RudiiLMiMDilRmModelALinospheres. Mndd ModelUmosphere EarthRidiiu,RO(km) 0 Iscr-defincd(1orizonialPut!】) X(uusi；d 1 1mpical 637g39 2 MiJlulilLiilcsiiitiiticr 6371.23 個(gè)3 Midlatitude.19%11 6371,23 4 SLibarcti

55、csumtner 6356.91 q LIbarelicwinter 6356.91 6 U.S.Standard 637123 7 Usefulefilied 6371.23 LENN=由以下所描述的2a和2e條件下來確定短路徑和長(zhǎng)路徑 如果LENN=1,那么路徑將是“長(zhǎng)”， 延長(zhǎng)正切高度； 如果LENN=0(缺省值)， 那么路徑將是“短”。 PHI=相對(duì)于H1(傳感器或初始海拔)的H2(目標(biāo)或最終海拔)上天頂角 沒有必要指定CARD3上的每個(gè)變量；根據(jù)ITYPE參數(shù)來說明這些問題，描述如下。 (1)水平路徑(ITYPE=1) (a)指定H1,RANGE (b)如果沒有標(biāo)準(zhǔn)大氣模式數(shù)據(jù)可用即

56、MODEL=0(CARD1),那么由CARD2C來詳細(xì)說明。 (2)兩個(gè)海拔高度間的垂直或傾斜路徑(ITYPE=2) (a)指定H1,H2,ANGLE,和LENN(如果H2H1,使用LENN) (b)指定H1,ANGLE,和RANGE (c)指定H1,H2,和RANGE (d)指定H1,H2,和BETA (e)指定H2,H1,PHI,和LENN(如果H10andRANGE0)THEN CASE2f ELSEIF(PHI0)THEN CASE2e ELSEIF(BETA0)THEN CASE2d ELSEIF(RANGE0ANDANGLE0)THEN CASE2b ELSEIF(RANGE0)T

57、HEN CASE2c ELSE CASE2a ENDIF ITYPE=3,下面的程序用于確定幾何輸入 IF(PHI0)THEN CASE3c ELSEIF(H2=0)THEN CASE3a ELSE CASE3b ENDIF 表格12給用戶列出了CARD3上不同類型大氣路徑的選擇情況 對(duì)于太陽直射或月亮輻照度，ITYPE=3的路徑（CARD3）結(jié)構(gòu)如下 ALTCARD3:H1,H2,ANGLE,IDAY,RO,ISOURC,ANGLEM FORMAT(3F10.3,15,5X,F10.3,15,F10.3) 觀測(cè)者海拔高度 順序天數(shù)(ase III 112 Anule BlIA LIAS(Op

58、tional! Pill 2a 革 .: 卓 (*) 2b * 2c * : * 2d : 2e * (*) * * * 3a 東 :; 3b 家 * JC 琳 * * LENNhwedonlywhenIIIH2sndCaw2a,ocH2H1andC ZLSC-COliicrwisv.I.IASisMlmLlicprogmi. *Requiredfnpuls Inhk12AllowedCombmationsofSleuv PathEiraincicrs. H2 太陽或月亮路徑正切高度 ANGLE 在H1處的太陽或月亮天頂角 IDAY RO 地球半徑（根據(jù)MODEL缺省值） ISOURC 輻射源

59、是太陽 輻射源是月亮 ANGLEM 月亮相位角，此角度由太陽、月亮和地球來組成（如果ISOURC=1,此 參數(shù)需要；ISOURC=0,由CARD3A1提供太陽參數(shù)） 不是H2就是ANGLE應(yīng)該指定。如果兩者都是0,那么就假設(shè)為垂直路徑（ANGLE=0）。如果 兩者都大于零，那么ITYPE=3的程序被調(diào)用。如果IDAY沒有設(shè)置，那么就假設(shè)為平均日地距離。 CARDS3A1AND3A2CARDS3A1AND3A2 用于太陽/月亮的散射幾何條件 當(dāng)CARD1內(nèi)的IEMSCT=2,這些可選的CARDs來控制太陽/月亮的散射幾何條件和氣溶 膠散射相函數(shù)的選擇。 CARD3A1:IPARM,IPH,IDA

60、Y,ISOURC(IfIEMSCT=2) FORMAT(415) IPARM= 0,1,2,10,11,12將指定CARD3A2內(nèi)太陽/月亮的散射幾何的方法 選擇HenyeyGreenstein氣溶膠相函數(shù)（查看CARD3A2） 選擇用戶定義氣溶月$相函數(shù)（查看CARD3B） 選才?Mie理論生成的MODTRAN模式下氣溶膠相函數(shù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫 順序天數(shù)，從1到365用于指定日地距離和指定太陽在天空中的 位置（IPARM=1） 輻射源是太陽 輻射源是月亮 CARD3A2:PARM1,PARM2,PARM3,PARM4,TIME,PSIPO,ANGLEM,G （IfIEMSCT=2） FORMAT（8F10.3） PARM1,PARM2,PARM3,PARM4參數(shù)由CARD3A1內(nèi)IPARM來決定其定義。查看表1