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大气辐射学
atmospheric radiation
研究辐射能在地球大气内的传输和转换过程的学科。属的一个分支。是大气运动的能源,辐射过程是地-气系统中能量交换的主要形式(见)。因此,大气辐射学是、、、应用气象学和等学科的理论基础之一。
简史 从大气科学研究的初始阶段起,大气辐射学就受到人们的重视,历来被认为是和研究的基础。20世纪20年代,有人根据很简单的假定,计算了地-气系统的辐射收支;30年代提出了辐射传输的基本原理;1950年,美籍巴基斯坦学者S.昌德拉塞卡写了《辐射传输》一书,总结了他在恒星和行星大气辐射传输理论方面的主要工作,对辐射传输的理论和研究方法作出了重要贡献。60年代,英国R.谷迪和苏联..孔德拉季耶夫等人在行星大气中的辐射传输方面,也作了许多工作,对大气辐射学的研究,起了一定的促进作用。电子计算机和红外分光技术的发展,使大气透过率(见)的计算更加精确,及其他探测手段的迅速发展和广泛应用,又获得了大量的全球范围的大气辐射资料,这些都更加促进了大气辐射学的发展。
内容 大气辐射学的内容有以下几方面:①地-气系统辐射传输的基本物理过程和规律,包括太阳辐射(97%的能量在0.3~3微米波段内,辐射最强的波长在0.5微米附近),地-气系统辐射(绝大部分能量在4~80微米波段内,辐射最强波长在10微米附近),以及不同地表状态、、、水汽、臭氧、二氧化碳等对辐射传输的影响(见、、、、)。②辐射传输方程的求解。辐射传输方程是描述辐射传播通过介质时与介质发生相互作用(吸收、散射、发射等)而使辐射能按一定规律传输的方程,在地球大气条件下,求解非常复杂,只能在一些假定下求得解析解,因此辐射传输方程的求解,一直是大气辐射学研究的重要内容。③辐射与天气、气候关系的研究。它从地―气系统辐射收支的角度来研究天气和气候的形成以及气候变迁问题(见)。
动向 大气辐射学的研究,有两个引人注目的动向:①许多复杂的问题中,涉及到海洋、极冰、陆地表面的辐射和热状况,大气中的云、气溶胶、二氧化碳等因子在辐射过程中对气候所造成的影响,以及这些过程和大气辐射过程之间复杂的相互作用和反馈关系。②随着大气遥感技术的迅速发展,对红外辐射吸收带的研究和计算的要求很高;在辐射传输问题中,云(特别是卷云)的透过率变化很大,对辐射有很大的影响,也需要解决。这两方面都是大气辐射学今后研究的课题。
参考书目

G.W.帕尔特里奇、C.M.R.普拉特著,吕达仁等译:《气象学和气候学中的辐射过程》,科学出版社,北京,1981。(G.W.Paltridge,C.M.R.Platt,Radiative Processes in Meteoroloy and Climatoloy,Elsevier Scien-tific Pub1.,Amsterdam,1976.
K. N. Liou, An Introduction to Atmospheric Radiation,Academic Press, New York, 1980.
周诗健
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