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月球表面物理温度分布模型及数值计算

作　者: 廖翼
导　师: 李青侠
学　校: 华中科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 月球表面物理温度热传导模型数值计算月表地形
分类号: P184.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 8次
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内容摘要

探测月壤厚度是探索月球的重要目标之一,反演月壤厚度需要建立准确的微波辐射亮度温度模型。月球表面物理温度分布是模型的关键参数。月球表面物理温度是随月球表面经纬度、深度和时间变化的函数。本文从热传导理论出发,结合之前学者提出的多种计算月表温度的物理模型,提出改进的求解月表温度的热传导模型。随后精确地推导和计算模型中的太阳辐照度、地球辐射和月球内部热流等各参数,详细地阐述了求解热传导方程数值计算的方法和过程,分析了热导率、热容、月壤密度等各参数对模型计算温度所产生的误差。通过与Apollo着陆地区实测结果及文献中结果的比较,表明此模型的计算结果能够较好地反映全月表温度分布情况。针对月表地形起伏会产生互相遮挡而影响太阳辐射,使月球表面温度发生剧烈变化的情况,本文提出两种利用月表地形起伏修正物理温度的模型。最后结合实测的激光高度计数据进行了初步的温度计算。结果表明:月表地形起伏会对月表物理温度造成不可忽略的影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 前言  8-13
  1.1 月壤正向辐射传输模型简介及月表温度研究意义  8-10
  1.2 月表温度研究现状  10-11
  1.3 本论文内容介绍及结构安排  11-13
2 热传导方程和月表物理温度模型  13-19
  2.1 热传导方程  13-14
  2.2 月表物理温度模型发展及现状  14-17
  2.3 改进热传导模型  17-18
  2.4 小结  18-19
3 月表物理温度模型及其数值解  19-43
  3.1 改进热传导模型及其参数  19-25
  3.2 热传导模型的求解方法  25-32
  3.3 热传导方程求解全月表物理温度结果及分析  32-37
  3.4 参数对物理模型影响分析  37-40
  3.5 参数对物理温度计算的误差分析  40-42
  3.6 小结  42-43
4 月表地形对月表物理温度影响研究  43-53
  4.1 月球表面地形简介  43
  4.2 利用月表地形修正月表物理温度方案  43-47
  4.3 月表地形修正物理温度计算结果及分析  47-52
  4.4 小结  52-53
5 结束语  53-55
  5.1 全文总结  53
  5.2 对未来工作的展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
附录1 攻读学位期间发表论文  60

月球表面物理温度分布模型及数值计算

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