大气辐射学97上课大纲.doc

大氣輻射學上課大綱 Objective: To equip the 2nd year undergraduate students with training and knowledge in Atmospheric Radiation so that they can understand this fundamental aspect of atmospheric science and be prepared for their future learning in climatology or remote sensing. The students are required to learn the fundamentals in radiation including radiative transfer theories, black body radiation, concepts of absorption and scattering, solar short wave radiation and the atmospheric/earth long wave radiation. Reference: An introduction to atmospheric radiation HYPERLINK .tw:1081/search*cht/aLiou%2C+Kuo-Nan/aliou+kuo+nan/-3,-1,0,B/browseLiou, Kuo-Nan Amsterdam ; Boston : Academic Press, c2002 2nd ed. Chapter 1 前言 (氣候變遷,現象,可能來源,全球能量收支(global energy budget, Overview,垂直分,水平分佈) Chapter 2 基本原理 2-1基礎 電磁波,立體角,輻射強度,散射和吸收 (削弱過程) 2-2 黑體輻射 2-2-1 Planck’s定律 (對於特定波長的輻射強度) 2-2-2 Stefan-Boltzmann 定律 2-2-3 Wien’s位移定律 2-2-4 Kirchhoff’s 定律 2-3 輻射傳遞方程 2-3-1 輻射傳遞方程式 2-3-2 Beer-Bouguer-Lambert (Beer’s)定律 2-3-3 Schwarzschild方程 2-3-4 平行大氣的輻射傳遞方程 2-4 大氣輻射 2.4-1 太陽短波輻射(可見光) 2.4-2 地球長波輻射(紅外線) Chapter 3 太陽輻射 3-1 大氣層頂的太陽輻射 (太陽常數,大氣層外的日射分佈) 3-2 大氣吸收 3-2-1 紫外線的吸收帶 3-2-2 臭氧層 3-2-3 可見光和近紅外線的吸收 3-2-4 太輻射的吸收計算 3-3 大氣散射 3-3-1 雷氏散射（Rayleigh scattering） 3-3-2 米氏散射（Lorenz-Mie scattering） 3-3-3 幾何光學（geometric optics） 3-4 太陽輻射在大氣中的傳遞方程 3-4-1 基本方程 3-4-2 單次散射 3-5 大氣的太陽輻射加熱率 Chapter 4 大氣長波輻射 4-1 溫室效應(greenhouse effect) 4-2 大氣的吸收與放射 4-2-1 紅外線的吸收 4-2-2 基本紅外線傳遞方程 (單線積分法,修正的k-分佈法,帶模式,寬帶(broad band)的觀念) 4-3 長波輻射傳遞方程在有雲的大氣 (基本方程,雲底和地表所交換的長波輻射,二流與四流的估計(two/four-stream approximation)) 4-4 大氣長波冷卻率 Chapter 5 大氣輻射與氣候 5-1 地球大氣系統的輻射能量收支 5-1-1 大氣層頂 5-1-2 雲對輻射的影響(cloud radiative forcing) 5-1-3 大氣中的輻射加熱與冷卻 5-1-4 地球表面 5-2 輻射和對流的大氣層 5-3氣膠對輻射的影響,聖嬰現象中的輻射