大氣遙感ppt課件(已修改)
2025-05-24 02:35 本頁(yè)面
【正文】 1 大氣遙感 王永前 資源與環(huán)境學(xué)院 2 主要參考書(shū)目： ? 《 大氣輻射導(dǎo)論 》 第 2版， [美 ]（廖國(guó)男）著，氣象出版社， 2022年 ? 《 大氣輻射導(dǎo)論 》 第 1版， [美 ]，氣象出版社，1985年 ? 《 大氣輻射學(xué) 》 ，劉長(zhǎng)盛 劉文保著，南大出版， 1990 ? 《 大氣輻射學(xué)講義 》 石廣玉編，中國(guó)科學(xué)院研究生院講義，北京， 2022。 ? 《 大氣輻射傳輸實(shí)用算法 》 吳北嬰，氣象出版社， 1998 3 ?考核方式： ? 平時(shí)成績(jī) 30%：課堂出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn) ? 期末考試 70%（閉卷） 4 什么是遙感 ? 遙感：是以電磁波與地球表面物質(zhì)相互作用為基礎(chǔ)，探測(cè)，分析和研究地球資源與環(huán)境，揭示地球表面各要素的空間分布特征與時(shí)空變化規(guī)律的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。 5 大氣遙感 學(xué)科定義： ? 大氣遙感 remote sensing of atmosphere atmospheric remote sensing ? 儀器不直接同某處大氣接觸，在一定距離以外測(cè)定某處大氣的成分、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和氣象要素值的探測(cè)方法和技術(shù)。氣象雷達(dá)和氣象衛(wèi)星等都屬于大氣遙感的范疇。 ? 大氣遙感不單單研究大氣的物理化學(xué)等特征，還包括地表特性的相關(guān)內(nèi)容。 6 ? 大氣系統(tǒng)內(nèi)傳輸和轉(zhuǎn)換的規(guī)律及其應(yīng)用，屬大氣物理學(xué)的一個(gè)分支。大氣輻射學(xué)是大氣遙感、天氣學(xué)、氣候?qū)W、動(dòng)力氣象學(xué)、應(yīng)用氣象學(xué)、大氣化學(xué)等學(xué)科的理論基礎(chǔ)之一。 ? －大氣系統(tǒng)的輻射差額是天氣變化和氣候形成及其演變的基本因素，可以說(shuō)輻射過(guò)程與動(dòng)力過(guò)程的作用共同決定了地球的氣候環(huán)境。 大氣輻射 7 學(xué)科體系 8 學(xué)習(xí)、研究的意義 ? 輻射是地氣系統(tǒng)與宇宙空間能量交換的唯一方式 ? 數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中需要定量化考察大氣輻射過(guò)程 ? 輻射傳輸規(guī)律是大氣遙感的理論基礎(chǔ) ? 氣候問(wèn)題 —— 輻射強(qiáng)迫 ? 近年來(lái)人類活動(dòng)造成的地球大氣氣候變遷成為大氣科學(xué)研究熱點(diǎn)，其原因也在于人類活動(dòng)所排放的某些物質(zhì)會(huì)改變地球大氣中的輻射過(guò)程所致。 9 基爾霍夫 Gustav Robert Kirchhoff (18241887) 德國(guó)物理學(xué)家 1859： Kirchhoff’s Law 基爾霍夫定律： 簡(jiǎn)史 — 現(xiàn)代大氣輻射學(xué)的理論基礎(chǔ) 在給定溫度下，對(duì)于給定波長(zhǎng)，所有物體的比輻射率與吸收率的比值相同 10 斯特藩 Joseph Stefan (18351893) 奧地利物理學(xué)家、詩(shī)人 1884： StefanBoltzmann law 實(shí)驗(yàn)推導(dǎo) 簡(jiǎn)史 — 現(xiàn)代大氣輻射學(xué)的理論基礎(chǔ) 任一物體輻射能量的大小是物體表面溫度的函數(shù)。黑體的總出射度與溫度的定量關(guān)系為： 4)( TTM ??波爾茲曼 Ludwig Boltzmann (18441906) 奧地利物理學(xué)家 1884： StefanBoltzmann law （理論推導(dǎo)） 11 簡(jiǎn)史 — 現(xiàn)代大氣輻射學(xué)的理論基礎(chǔ) 維恩 Wilhelm Wien (18641928) 德國(guó)物理學(xué)家 1893： Wien’s Displacement Law 定義 black body 維恩位移定律： 維恩位移定律描述了物體輻射的峰值波長(zhǎng)與溫度的定量關(guān)系，表示為： TA /m a x ??12 簡(jiǎn)史 — 現(xiàn)代大氣輻射學(xué)的理論基礎(chǔ) 普朗克 Max Planck (18581947) 德國(guó)物理學(xué)家 1901： Planck’s Law 普朗克定律： ]1)/[e x p (2)(52??? kThchcTM????13 簡(jiǎn)史 — 現(xiàn)代大氣輻射學(xué)的理論基礎(chǔ) Lord Rayleigh 英國(guó)物理學(xué)家 1871： Rayleigh Scattering 瑞利散射： 尺度遠(yuǎn)小于入射光波長(zhǎng)的粒子所產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。分子散射強(qiáng)度與入射光的波長(zhǎng)四次方成反比 , 且各方向的散射光強(qiáng)度是不一樣的。 14 簡(jiǎn)史 — 現(xiàn)代大氣輻射學(xué)的理論基礎(chǔ) Gustav Mie (18681957) 德國(guó)物理學(xué)家 1908： Mie theory 米散射理論 粒子尺度接近或大于入射光波長(zhǎng)的粒子散射現(xiàn)象。其散射光強(qiáng)在各方向是不對(duì)稱的，順入射方向上的前向散射最強(qiáng)。粒子愈大，前向散射愈強(qiáng)。 15 引言 大氣
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