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이 논문의 연구 히스토리 (5)
2022
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Current in-situ airborne probes that measure the sizes of ice crystals smaller than 50㎛ are based on the concept that the measured intensity of light scattered by a particle in the forward and/or backward direction can be converted to particle size. The relationship between particle size and scattered light used in forward scattering probes is based on Mie theory, which assumes the refractive index of particle is known and all particles are spherical. Not only are small crystals not spherical, but also there are a wide variety of non-spherical shapes. Although it is well known that the scattering properties of non-spherical ice crystals differ from those of spherical shapes, the impacts of non-sphericity on derived in-situ particle size distributions are unknown. Thus, precise relationships between the intensity of scattered light and particle size and shape are required, as based on accurate calculations of scattering properties of ice crystals. In this study, single-scattering properties of ice crystals smaller than 50㎛ are calculated at a wavelength of 0.55㎛ using a numerically exact method (i.e., discrete dipole approximation). For these calculations, hexagonal ice crystals with varying aspect ratios are used to represent the shapes of natural small ice crystals to determine the errors caused by non-spherical ice crystals measured by forward scattering probes. It is shown that the calculated errors in sizing non-spherical ice crystals are at least 13% and 26% in forward (4~12°) and backward (168~176°) directions, respectively, and maximum errors are up to 120% and 132%.
목차
Abstract
1. 서론
2. 전방산란 관측 기기의 작동 원리 및 문제점
3. 비구형 빙정 단일 산란 특성 계산
4. 결과
5. 요약 및 토의
REFERENCES
참고문헌 (40)
참고문헌 신청
Bailey, M. / 2004 / Growth rates and habits of ice crystals between -20℃ and -70℃ / J. Atmos. Sci. 61:514~544
Baumgardner, D. / 2001 / The cloud, aerosol and precipitation spectrometer: a new instrument for cloud investigations / Atmos. Res. 59-60:251~264
Baumgardner, D. / 2005 / The shapes of very small cirrus particles derived from in situ measurements / Geophys. Res. Lett. 32:L01806
Baumgardner, D. / 2012 / In situ, airborne instrumentation : Addressing and solving measurement problems in ice clouds / Bull. Amer. Meteor. Soc 93:29~34
Baumgardner, D. / 2014 / The Cloud Particle Spectrometer with Polarization Detection(CPSPD) : A next generation open-path cloud probe for distinguishing liquid cloud droplets from ice crystals / Atmos. Res 142:2~14
Baumgardner, D. / 2001 / The cloud, aerosol and precipitation spectrometer: a new instrument for cloud investigations / Atmos. Res. 59-60:251~264
Baumgardner, D. / 2005 / The shapes of very small cirrus particles derived from in situ measurements / Geophys. Res. Lett. 32:L01806
Baumgardner, D. / 2012 / In situ, airborne instrumentation : Addressing and solving measurement problems in ice clouds / Bull. Amer. Meteor. Soc 93:29~34
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