中国科学院大气物理研究所博士研究生入学考试
《大气辐射》考试大纲
本《大气辐射》考试大纲适用于中国科学院大气物理研究所大气科学学科有关专业的博士研究生入学考试。大气辐射是大气科学的重要分支，是气候学、大气 遥感和探测、大气环境、环境遥感等学科专业的基础理论课程。主要内容包括辐射度量的基本概念，辐射基本定律，太阳短波辐射在大气中的吸收和散射过程，红外 和微波辐射传输过程，球形粒子的米散射理论，大气吸收光谱及其计算，辐射传输方程的求解，地球大气系统辐射平衡扰动的简单模式表达，气候变化的辐射强迫。 要求考生具有清晰的基本概念，掌握大气辐射在大气中传输的基本物理过程、相互作用规律以及作用效果的计算，并具有应用大气辐射理论处理一些常用的大气遥感 和探测方面的问题和气候变化的辐射强迫问题。
一、考试内容
（一） 大气辐射的基本概念与辐射基本定律
1. 辐亮度
2. 辐射通量密度
3. 散射
4. 吸收
5. 大气透过率
6. 大气吸收率
7. Planck定律
8. Stefan-Boltzmann定律
9. Kirchhoff定律
10. Wien位移定律
（二） 大气辐射过程及其描述
1. 热力学平衡与局地热力学平衡
2. 气体分子能级跃迁
3. 振动、转动、振动-转动带
4. 光谱线参数：频率、线型、半宽度、谱线强度
（三） 大气辐射传输过程及其计算
1． 辐射传输方程的一般形式
2． 平面平行散射大气中的辐射传输方程
3． 无散射大气的辐射传输方程的求解
4． 散射大气的辐射传输方程的求解方法：离散纵标法，逐次散射法
5． 辐射传输方程的近似计算方法：二流近似、单次散射近似
（四） 光谱带的辐射传输计算
1. 逐线积分模式
2. 带模式
3. k-分布模式
（五） 地球大气系统辐射平衡及其扰动模式
1. 地气系统的辐射平衡
2. 能量平衡模式：零维模式、一维模式、二维模式
3. 辐射对流模式
（六） 辐射强迫与气候变化的关系
1. 温室气体的辐射强迫
2. 大气气溶胶的辐射强迫
3. 云的辐射强迫
4. 全球增温潜能
二、考试要求
（一） 大气辐射的基本概念与辐射基本定律
（1） 熟悉大气辐射的基本物理概念，建立清晰的物理图像
（2） 了解辐射基本定律的物理本质
（二） 大气辐射过程及其描述
（1） 了解热力学平衡与局地热力学平衡的基本概念
（2） 了解气体分子的跃迁规则，包括电子能级跃迁、振动跃迁、转动跃迁、振动-转动跃迁。了解光谱线频率的计算公式。
（3） 掌握光谱线的描述参数，包括谱线位置、谱线形状、谱线分布半宽度、谱线强度
（三） 大气辐射传输过程及其计算
（1） 熟悉辐射传输方程的一般形式，了解各项的物理意义
（2） 熟悉平面平行散射大气中的辐射传输方程及其各项的物理意义，掌握外源、路径发射源、路径散射源的数学物理表达形式
（3） 掌握无散射大气的辐射传输方程的求解方法，了解方程形式解各项的物理意义。熟悉1-2种散射大气的辐射传输方程的求解方法，如离散纵标法、逐次散射法等常用求解方法。掌握二流近似和单次散射近似的辐射传输方程的近似计算方法，了解这些简化近似方法的物理意义
（四） 光谱带的辐射传输计算
（1） 掌握光谱带吸收系数的逐线积分模式，了解其应用价值
（2） 了解规则带模式和统计带模式
（3） 掌握k-分布模式的物理思想，了解k-分布模式的计算过程
（五） 地球大气系统辐射平衡及其扰动模式
（1） 了解地气系统的辐射平衡的物理意义
（2） 了解零维、一维、二维能量平衡模式
（3） 了解辐射对流模式的物理意义
（六） 辐射强迫与气候变化的关系
（1） 了解辐射强迫的物理意义及其计算方法
（2） 了解温室气体、大气气溶胶、云通过辐射过程与气候系统的相互作用机制及其影响程度的计算方法
三、主要参考书
石广玉编著，大气辐射学，北京：科学出版社，2007
K. N. LIOU著，郭彩丽 周诗健译，大气辐射导论（第二版），北京：气象出版社，2004
中国科学院大气物理研究所
2010年5月制定
