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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