大气辐射 含典型案例的入门教程PDF电子书下载

第1章 地球能量收支和气候变化 1

1.1 引言 1

1.2 大气的辐射加热 2

1.3 全球能量收支 3

1.4 灰窗近似和温室效应 5

1.5 气候敏感度和气候反馈 8

1.6 辐射时间常数 12

1.7 地球大气成分 13

1.8 辐射与地球平均温度廓线 18

1.9 辐射加热的空间分布与环流 29

1.10 小结和展望 32

习题 33

参考文献 35

第2章 辐射和辐射源 37

2.1 光的电磁波属性 37

2.2 振荡偶极子的辐射、辐亮度和辐射通量密度 38

2.3 辐射计 42

2.4 黑体辐射：光的量子属性 45

2.5 入射太阳辐射 53

习题 56

参考文献 58

第3章 地球大气中的辐射传输 59

3.1 消光截面 59

3.2 散射截面和散射相函数 63

3.3 光散射基本原理 64

3.4 辐射传输方程 70

3.5 太阳和地球辐射的辐射传输方程 73

习题 74

参考文献 75

第4章 辐射传输方程的解 76

4.1 引言 76

4.2 辐射传输方程的形式解 77

4.3 热辐射的解 79

4.4 红外辐射通量密度与加热率 85

4.5 散射和吸收的形式解 92

4.6 单次散射近似 94

4.7 辐射传输方程的傅里叶分解 101

4.8 勒让德级数表征和爱丁顿近似 103

4.9 在爱丁顿近似中增加大气层 112

4.10 在爱丁顿近似中加入反照率非零的表面 114

4.11 红外辐射中的云 115

4.12 直接辐射和漫射辐射的分离（选读） 116

4.13 在爱丁顿近似和二流近似中分离漫射辐射和直接辐射（选读） 117

4.14 δ-爱丁顿近似（选读） 120

4.15 离散纵标法和DISORT（选读） 127

4.16 累加-倍加法（选读） 128

4.17 蒙特卡罗模拟（选读） 130

习题 132

参考文献 135

第5章 大气分子吸收 138

5.1 光谱平均透过率 138

5.2 分子吸收谱 141

5.3 转振带内吸收线的位置和强度 143

5.4 吸收线的线形 147

5.5 多普勒增宽和沃伊特线形 150

5.6 单条弱吸收线的平均吸收率 151

5.7 单条压强增宽强吸收线的平均吸收率 152

5.8 非均匀路径大气的吸收 155

5.9 无重叠吸收线的带平均透过率 158

5.10 含重叠吸收线平均透过率的近似计算 159

5.11 指数和拟合法及相关k分布法 166

5.12 分子重叠吸收带的处理 170

习题 170

参考文献 172

第6章 地球大气和地表对太阳辐射的吸收 174

6.1 引言 174

6.2 O3对紫外线和可见光的吸收 175

6.3 水汽对太阳辐射的吸收 180

习题 186

参考文献 189

第7章 发射辐射的简化计算 191

7.1 引言 191

7.2 CO2在15 μm吸收带的发射 191

7.3 CO2加倍对发射辐射通量密度的影响 197

7.4 CO2浓度加倍引起平流层发射辐射和温度的变化 200

7.5 后续工作 203

习题 203

参考文献 205

附录A 物理学及地理学常数 206

附录B 微分方程的求解 208

B.1 简单积分 208

B.2 积分因子 209

B.3 二阶微分方程 210

附录C 普朗克函数的积分 212

附录D CO2红外吸收带吸收线参数的随机模型汇总 214

参考文献 218

附录E O3在紫外到可见光波段的吸收截面 219

参考文献 220

索引 221