地表反射和大氣散射具有空間非均一性，三維輻射傳輸是定量化研究地-氣空間非均一性對輻射強迫、成像模糊等效應的先進工具。

　　近期，安光所光學遙感研究中心孫斌副研究員與德國萊比錫大學氣象系研究人員在新型蒙特卡洛三維輻射傳輸模型，以及基于三維輻射傳輸模型的大氣臨近效應校正應用等方向合作研究取得進展，相關研究工作分別以《逆向蒙特卡洛大氣輻射傳輸的有偏采樣方法及其在北極非均勻云-地場景的仿真應用》和《大氣臨近像元效應對大氣層頂觀測輻亮度的影響和基于三維輻射傳輸的大氣校正》為題，分別發表在國際學術期刊Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer和Remote Sensing of Environment上。

　　研究工作圍繞三維輻射傳輸模型LEIPSIC（Light Estimator Including Polarization, Surface Inhomogeneities, and Clouds）展開，利用SNSLE （Separated-Near-Solar Local Estimation）重要性采樣算法和并行計算加速，可以快速實現考慮云-地橫向輻射傳輸效應的寬譜輻射收支計算。

　　在大氣校正應用中，通過仿真確定了若干輻射傳輸要素對于臨近效應傳輸距離的影響規律，包括散射介質等效高度，亮地表幾何尺度，散射介質光學厚度，以及太陽入射和觀測幾何。通過在大氣校正中引入基于三維輻射傳輸的臨近效應修正，對若干仿真案例以及航飛實測數據進行了大氣校正，從地表反射率定量化和清晰度提升兩個方面證明了新型大氣校正算法的有效性。

　　兩篇文章的研究工作得到了國家重點研發計劃（戰略性國際科技創新合作重點專項）“一帶一路”沿線重大霧霾和沙塵暴事件監測預警應急系統合作開發（2016YFE0201400），國家公派博士后基金，以及德國研究基金會（DFG）的資助。

　　圖1 考慮三維效應的云輻射強迫和ICA（一維輻射傳輸）計算誤差

　　圖2 阿拉斯加海冰區觀測輻亮度和大氣校正結果