地球与行星大气遥感
课程编码:1802151404X4P4004H
英文名称:Remote Sensing of Earth and Planetary Atmospheres
课时:20
学分:1.00
课程属性:研讨课
主讲教师:许健
教学目的要求
"本课程是面向行星科学、地球与空间探测技术、遥感科学与技术、电磁场与微波技术、大气科学等相关专业研究生开设的研讨课。课程围绕地球与典型行星大气遥感中的科学问题、观测原理与反演方法展开,重点介绍大气辐射传输基础、遥感反演方法、地球复杂大气环境中的典型遥感应用,以及火星、金星等行星大气遥感的研究进展与方法特点。
通过本课程学习,学生应达到以下要求:
1.理解地球与行星大气遥感的研究背景、科学意义及国内外现状与未来发展方向;
2.掌握大气辐射传输、遥感反演、观测敏感性与误差分析等基本概念和主要方法;
3.了解紫外、可见、红外、微波和太赫兹等不同波段在地球与行星大气探测中的适用对象与特点;
4.理解地球大气遥感与火星、金星大气遥感在先验条件、物理环境和观测约束上的共性与差异;
5.具备围绕某一专题开展文献阅读、学术汇报和专题讨论的初步能力。
本课程强调“地球复杂大气环境为方法验证平台、行星大气为典型拓展对象”的知识主线,引导学生建立从地球到火星、金星的整体认识,理解遥感机理、参数反演与观测设计之间的联系。"
预修课程
建议学生修读或具备以下课程基础:1.大气物理学、气象学基础或大气探测基础;2.遥感原理与应用;3.电磁场与电磁波、辐射传输或光学基础;4.数值分析、反演理论、信号处理或统计学基础。如学生未系统修读上述课程,应具备较好的高等数学、大学物理基础,并能够阅读英文专业文献。
大纲内容
第一章 绪论 许健
第1节 地球与行星大气遥感的研究背景 1.0学时
第2节 类地行星环境与大气演化问题 1.0学时
第二章 大气辐射传输基础 许健
第1节 电磁波与大气相互作用 1.0学时
第2节 大气辐射传输基本方程 1.5学时
第3节 权重函数、贡献函数与观测敏感性 1.5学时
第三章 大气遥感反演基础 许健
第1节 遥感反演的基本思想 1.0学时
第2节 物理反演方法 1.0学时
第3节 不确定性与误差分析 1.0学时
第4节 智能反演方法概述 1.0学时
第四章 地球大气遥感及其方法基础 许健
第1节 地球大气遥感中的主要对象 0.5学时
第2节 多源遥感与业务化反演 1.0学时
第3节 地球复杂大气环境的验证作用 0.5学时
第五章 火星大气遥感 许健
第1节 火星大气环境与主要科学问题 0.5学时
第2节 火星大气遥感观测方法 1.0学时
第3节 火星关键参数反演与环境演化 0.5学时
第六章 金星大气遥感 许健
第1节 金星大气环境与主要科学问题 0.5学时
第2节 金星大气遥感观测方法 1.0学时
第3节 云下大气探测与超温室过程研究 0.5学时
第七章 地球与行星大气遥感专题研讨 许健
第1节 地球与行星大气遥感的共性与差异 1.0学时
第2节 典型论文研读与专题汇报 2.0学时
第3节 课程总结与前沿展望 1.0学时
参考书
1、
大气辐射导论
K. N. Liou(廖国男)
2004年10月
气象出版社
2、
Inverse Methods for Atmospheric Sounding: Theory and Practice
Clive D. Rodgers
2000年7月
World Scientific
3、
The Atmosphere and Climate of Mars
Robert M. Haberle, R. Todd Clancy, Fran?ois Forget, Michael D. Smith, Richard W. Zurek
2017年6月
Cambridge University Press
4、
Exploring Venus as a Terrestrial Planet
Larry W. Esposito, Ellen R. Stofan, Thomas E. Cravens
2007年1月
American Geophysical Union
课程教师信息
许健,中国科学院国家空间科学中心研究员、博士生导师,主要从事大气辐射传输机理与遥感反演研究。主持承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上及专项项目、科工局民用航天型号项目和风云卫星应用先行计划等任务。曾参与欧洲空间局哨兵系列卫星二级产品业务化算法研发,现负责我国风云系列气象卫星高光谱大气成分业务化产品算法开发。已在中科院一区及地学领域TOP期刊发表学术论文90篇以上。获中国科学院“百人计划”择优支持。