大气遥感物理

课程编码：070602M05001H 英文名称：Physics in Atmospheric Remote Sensing 课时：40 学分：2.50 课程属性：专业普及课 主讲教师：王普才等

本课程为大气物理与大气环境专业以及气候专业方向研究生的专业基础课程。大气遥感成为当前大气物理、大气化学、气候观测资料的主要获取手段，是大气物理和大气环境以及气候研究向前发展的重要驱动力，对资源和环境遥感也有重要推动作用。课程主要内容包括大气辐射传输计算；气溶胶特性参数、云特性参数、大气微量气体浓度的地基与卫星遥感；高分辨率光谱遥感。要求学生通过学习，掌握气溶胶、云、大气微量气体遥感的基本概念、物理方法和应用技巧。

大气辐射学、电磁学

第一章 概论 3.0学时 段民征
第1节 大气遥感应用需求
第2节 遥感对象；遥感方法；遥感分类
第3节 辐射与遥感基本概念
第二章 辐射传输计算理论与模型 12.0学时 段民征
第1节 普朗克定律及其推论
第2节 Stefan-Boltzmann（斯蒂芬-玻尔兹曼）定律
第3节 Kirchhoff（基尔霍夫）定律
第4节 辐射传输方程的一般形式
第5节 平面平行大气辐射传输方程求解
第6节 大气辐射传输模型MODTRAN
第7节 6S模型
第三章 直射太阳光遥感 6.0学时 王普才
第1节 气溶胶光学厚度的测量
第2节 太阳常数测量的Langley方法
第3节 臭氧总量的确定
第4节 差分反演方法
第5节 临边消光测量方法
第6节 气溶胶—气体（水汽、O3、NO2）廓线反演
第四章 反射太阳光遥感 6.0学时 王普才
第1节 太阳同步卫星轨道（极轨）
第2节 地球同步（静止）卫星轨道
第3节 卫星表观反射率；地表双向反射率
第4节 臭氧卫星遥感原理
第5节 气溶胶卫星遥感原理
第6节 卷云特性的卫星遥感
第五章 地表温度和大气温度廓线的卫星遥感 6.0学时 王普才
第1节 大气顶红外辐射强度
第2节 工作波段的选择
第3节 反演波段的吸收特性
第4节 大气红外辐射传输方程
第5节 大气红外遥感方程
第6节 探测通道选择与核函数
第7节 物理统计反演方法
第六章 大气微量气体的紫外、可见光和红外高光谱反演方法 6.0学时 王普才
第1节 CO2、CH4的红外高光谱反演
第2节 LP-DOAS测量近地面大气微量气体浓度
第3节 MAX-DOAS测量大气微量气体柱浓度及垂直分布技术

王普才，研究员，男，1963年3月生。中国科学院大气物理所研究员，中国科学院大学教授，博士生导师，中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室副主任。1982年获江西师范大学理科学士学位（物理专业），1985年获中国科学院大气物理所理科硕士学位（大气物理专业）并留所工作，1995年获法国里尔科技大学博士学位（大气光学专业）。1997-1999年在加拿大遥感研究中心从事博士后研究工作。担任国防科技大学特聘专家、中国气象学会大气物理委员会、大气成分委员会、航空气象委员会委员，全国空间科学及其应用标准化技术委员会委员等。主持完成了科技部973课题、国家基金委重大国际合作、北京市奥运专项、中国科学院先导专项课题、国防预研、中欧合作、中美合作等20余项重要科研项目。发表科学论文100余篇。
段民征，研究员，男，1968年生于河北省定州市，1987~1991年毕业于兰州大学大气科学系，获大气物理与环境专业学士学位。1996年获中国科学院大气物理研究所大气物理专业硕士学位并留所工作。2001年获中国科学院大气物理研究所大气物理专业博士学位。2002~2005年在美国纽约州立大学访问研究。自1996年留所工作以来主要围绕大气辐射与遥感开展大气辐射理论与建模、遥感原理与方法、以及大气探测的新原理和新技术研究。自主建立了基于逐次散射法的全矢量辐射传输模式SOSVRT；提出大气辐射传输的不连续性及其对大气遥感和辐射强迫计算的影响；开发了大气辐射传输的快速算法、高光谱快速算法，以及高空间分辨率的大气订正算法等。1997年首次提出利用云下阴影的气溶胶和地表的卫星遥感原理。主持或作为主要成员参加多项国家863、973、921项目、科学院重大创新项目、自然基金项目、航天部相关项目等。