基于米散射蒙特卡罗法的紫外偏振透云研究

自然界中许多生物进化出利用天空偏振光进行导航的能力。天空光中紫外波段的能量和偏振度远低于可见光波段,一些生物却选择紫外波段进行导航,这被称为"生物偏振导航紫外悖论"。为了探究紫外波段天空光偏振优势,首先基于米散射理论分析了单粒子散射规律,然后采用蒙特卡罗法研究了云层的光传输特性,最后完成全天空偏振模式的仿真。仿真结果表明:紫外波段穿透云层散射介质后具有更高的偏振保持性,在多云阴天等不利天气条件下仍可利用紫外波段完成导航。从理论上分析了紫外波段在天空偏振导航中具备优势的原因,对仿生偏振导航目标波段的选取具有一定指导意义。