Применение метода Монте-Карло для моделирования отражения и пропускания солнечной радиации древесной растительностью

Основанная на методах Монте-Карло трехмерная модель радиационного переноса разработана для описания отражения и рассеяния солнечной радиации внутри неоднородного растительного покрова. Растительный покров рассматривается в модели как совокупность деревьев со сходной пространственной структурой, моделируемой с помощью фрактальной геометрии. Архитектура отдельного дерева описывается с использованием данных о его высоте, количестве и длине ветвей разных порядков, углах наклона ветвей и количестве листьев. Для получения распределения радиационного поля в растительности в модели рассчитывался вклад каждого модельного «фотона» с учетом его взаимодействия и возможного многократного переотражения элементами растительности и поверхностью почвы исходя из закона Ламберта. Возможные направления распространения фотона определялись согласно квадратурным формулам типа Гаусса-Маркова 9 порядка. Результаты численных экспериментов для случая отдельно стоящего дерева показали способность модели адекватно описать пространственную неоднородность полей отраженной и пропущенной прямой солнечной радиации.