迭代法在大气辐射传输中的运用开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

大气辐射传输是大气科学、遥感科学和气候模拟等领域的核心问题之一。

准确地模拟和计算大气辐射传输过程，对于理解地球气候系统、发展遥感技术以及预测天气变化等方面具有重要意义。

迭代法作为一种重要的数值计算方法，在大气辐射传输领域展现出独特的优势和应用前景。

2. 本选题国内外研究状况综述

大气辐射传输的数值求解方法一直是研究热点，迭代法作为一种重要的数值计算方法，在大气辐射传输领域得到了广泛应用。

1. 国内研究现状

国内学者在大气辐射传输的迭代解法方面取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.深入研究大气辐射传输的基本理论，包括辐射传输方程、边界条件、大气参数化等，为迭代算法的应用奠定基础。

2.详细介绍几种常用的迭代算法，包括jacobi迭代、gauss-seidel迭代、sor迭代等，分析其算法原理、收敛条件以及优缺点。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和案例应用相结合的研究方法，具体步骤如下：1.查阅国内外相关文献，了解大气辐射传输和迭代算法的研究现状，以及迭代算法在大气辐射传输中的应用情况，为研究方向的确定和方案的设计提供参考。

2.深入学习大气辐射传输的基本理论，包括辐射传输方程、边界条件、大气参数化等，掌握jacobi迭代、gauss-seidel迭代、sor迭代等常用迭代算法的基本原理、收敛条件和优缺点，为后续数值模拟提供理论基础。

3.基于选定的迭代算法，设计大气辐射传输方程的数值求解方案，并编程实现。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.系统比较不同迭代算法在大气辐射传输问题中的性能差异，为算法选择提供依据。

2.结合预条件技术、多重网格法等加速技术，提高迭代算法的收敛速度和计算效率。

3.将迭代算法应用于大气遥感反演，探索新的反演方法，并提高反演精度。

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. 黄华国, 刘林华, 王美华, 等. 大气痕量气体临边反演的加速收敛迭代算法[j]. 光学学报, 2019, 39(10): 1028002.

2. 邢飞, 屈星, 王桥, 等. 基于逐次散射法的紫外偏振辐射传输快速计算[j]. 光学学报, 2020, 40(17): 1729001.

3. 刘毅, 刘磊, 陈立奇, 等. 基于多重网格法的矢量辐射传输模型快速计算[j]. 光学学报, 2021, 41(01): 0129001.