Przedmiot: Procesy radiacyjne w atmosferze

Wyk³adowca: dr Krzysztof Markowicz

Semestr: letni

ul. Pasteura 7, pok. 406

Liczba godzin wyk³./tydz.: 2

Liczba godzin æw./tydz.: 2

Kod: 1103-470

Liczba punktów kredytowych: 5

Wstêp

Definicje podstawowych wielko¶ci, stosowane nazewnictwo, uk³ady wspó³rzêdnych. Promieniowanie cia³a doskonale czarnego: wzór Plancka, prawo Wien’a, Stefana- Boltzmanna, oraz Kirchhoffa. S³oñce oraz Ziemia jako g³ówne ¼ród³a promieniowania, pojêcie sta³ej s³onecznej.

Oddzia³ywanie materii z promieniowaniem

Podstawy fizycznie absorpcji, linie widmowe oraz ich opis, poszerzenia dopplerowskie i ci¶nieniowe. Widma absorpcyjne gazów w atmosferze a przej¶cia elektronowe, oscylacyjne i rotacyjne cz±steczek. Rozpraszanie Rayleigha, pojêcie funkcji fazowej i wspó³czynnika rozpraszania. Rozpraszanie Mie, macierz Muellera. Anomalna teoria dyfrakcji. Rozpraszanie na niesferycznych cz±stkach.

Wprowadzanie do równania transferu promieniowania w atmosferze

Prawo Lamberta-Beer’a. Równanie transferu w pe³nej formie, pojêcie funkcji ¼ród³owej. Warunki brzegowe równania transferu na szczycie atmosfery i na powierzchnia ziemi (parametryzacja pod³o¿a, albedo, dwukierunkowy wspó³czynnik odbicia)

Metody rozwi±zywania równania transferu promieniowania w atmosferze

Równanie transferu bez rozpraszania (podczerwieñ) oraz bez promieniowania termicznego Ziemi i atmosfery. Przybli¿enie pojedynczego rozpraszania oraz metoda kolejnych przybli¿eñ. Przybli¿enie 2-strumieniowe. Przybli¿enie Delta-Eddington. Dyskretyzacja równania transferu. Metoda adding and doubling. Metoda Monte-Carlo

Modele transferu promieniowania w atmosferze

Omówienie modeli: MODTRAN, Streamer, Fu-Liou. Metoda K-correlated dla pasm. Modele linia po linii - GENSPEC

Bilans radiacyjny

Równowaga radiacyjna w atmosferze. Bilans promieniowania w atmosferze- struktura termiczna atmosfery. Równowaga radiacyjno-konwekcyjna

Promieniowanie a klimat

Temperatura efektywna. Wymuszanie radiacyjne. Efekt cieplarniany. Aerozole a klimat- bezpo¶redni i po¶redni wp³yw aerozolu na klimat. W³asno¶ci radiacyjne i optyczne aerozoli. Wp³yw chmur na klimat.

Zmiany klimatu Ziemi

K. N. Liou, An Introduction to Atmospheric Radiation.

G. W. Petty, A First Course in Atmospheric Radiation.

G. T. Thomas, K. Stamnes, Radiative Transfer in the Atmosphere and Ocean.

C. F. Bohren, D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles.

G. L. Stephens, Remote Sensing of the Lower Atmosphere. An Introduction.

M. L. Salby, Fundamentals of Atmospheric Sciences.

Elementy termodynamiki atmosfery i fizyki chmur, Podstawy meteorologii dynamicznej.

Elektrodynamika o¶rodków materialnych.

Zaliczenie æwiczeñ i egzamin pisemny oraz ustny.