抄録
積雪粒子による多重散乱をdoubling法で計算するときのMie位相関数に対する4種類の近似法について調べた。これらの近似法はHansen及びGrantによる2種類の“renormalization法”、“delta-M法”、“direct truncation法”である。4つの方法の比較は、積雪アルベドを積雪粒子の有効半径50, 200, 1000μm、波長域0.3～3.0μmに対して計算し、delta-Eddington近似をreferenceとして用いて行った。Hansenの“renormalization法”の場合、粒子の有効半径1000μmの積雪に対し、太陽天頂角が小さいときにアルベドの最大誤差が0.1以上になった。“delta-M法”によるアルベドは、粒子の有効半径1000μmの積雪に対し、1.4μm以下の波長域において、全ての太陽天頂角で過少評価となった。これは計算に用いたMie位相関数のlook-up tableの前方散乱角の分解能が不十分(その分解能は散乱角2°以下の前方散乱ピークの領域で0.1°)であったためである。そこで位相関数の散乱角10°以下の領域の分解能を10倍に上げたが、粒子の有効半径1000μmの積雪に対し、0.6μm以下の波長域では十分な精度は得られなかった。3つの粒径に対し、全波長域で満足できる結果は、Grantの“renormalization法”と“direct truncation法”によって得られた。これらの方法では前方散乱ピークの領域で0.1°の分解能を持つ位相関数でも十分な精度が得られるため、計算時間及び計算機のメモリーという点からも経済的である。さらに、“direct truncation法”の場合、位相関数の前方散乱ピークの切断角が、5°～20°の範囲であれば、計算結果に対してほとんど影響がないことがわかった。
