Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Procesy radiacyjne w atmosferze

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1103-4`PRA
Kod Erasmus / ISCED: 13.204 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Procesy radiacyjne w atmosferze
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty specjalności Geofizyka
Strona przedmiotu: http://www.igf.fuw.edu.pl/meteo/stacja/wyklady/ProcesyRadiacyjne/
Punkty ECTS i inne: 3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Wykład poświęcony propagacji promieniowania elektromagnetycznego w atmosferze ze szczególnym uwzględnieniem procesów absorpcji oraz rozpraszania na molekułach powietrza, aerozolach oraz produktach kondensacji pary wodnej.

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi technikami pomiarowymi wykorzystywanymi w teledetekcyjnych metodach badań atmosfery ziemskiej oraz oceanów. W ramach wykładu przewiduje się omówienie podstawowych technik odwrotnych stosowanych do wyznaczania własnościach fizycznych i optycznych chmur, aerozoli atmosferycznych oraz profili pionowych temperatury powietrza, ozonu oraz pary wodnej.

Pełny opis:

Program:

1. Definicje podstawowych wielkości, promieniowanie ciała doskonale czarnego.

2. Absorpcja i rozpraszanie promieniowania krótko- oraz długofalowego. Widma absorpcyjne gazów występujących w atmosferze, rozpraszanie Rayleigh'a oraz Mie.

3. Wprowadzanie do równania transferu promieniowania w atmosferze: prawo Lamberta-Beer'a, ogólna postać równania transferu, warunki brzegowe na górnej granicy atmosfery i na powierzchni ziemi.

4. Przybliżone oraz dokładne metody używane do rozwiązywania równania transferu promieniowania w atmosferze: metoda Monte-Carlo, przybliżenie pojedynczego rozpraszania, przybliżenie 2-strumieniowe oraz Delta-Eddington. Dyskretyzacja równania transferu.

5. Modele transferu promieniowania w atmosferze: Modtran, Streamer, Fu-Liou

6. Wprowadzenie do teledetekcji. Podstawowe problemy metod zdalnych, teledetekcja pasywna i aktywna.

7. Zastosowanie pasywnej teledetekcji (wykorzystanie rozproszonego oraz bezpośredniego promieniowania słonecznego w obszarze UV) do odzyskiwania informacji o koncentracji ozonu z przyrządu TOMS.

8. Kolor oceanu, wyznaczanie albeda powierzchni oceanu. Wyznaczanie koncentracji chlorofilu w wodzie. Pojęcie poprawki atmosferycznej.

9. Wprowadzenie do metod teledetekcyjnych wykorzystujących emisję promieniowania długofalowego. Pomiary całkowitej zawartości pary wodnej oraz temperatury powierzchni ziemi.

10. Zastosowanie pasywnej teledetekcji do odzyskiwania informacji o opadach i własnościach mikrofizycznych chmur.

11. Techniki pomiarowe oraz algorytmy satelitarne stosowane do wyznaczania własności optycznych aerozoli na podstawie pomiarów przyrządami MODIS, AVHRR i MISR.

12. Pomiary naziemne własności optycznych aerozoli przy wykorzystaniu fotometrów słonecznych. Sieć pomiarowa AERONET. Metody odwrotne w teledetekcji aerozoli.

13. Wykorzystanie metod teledetekcyjnych do wyznaczania koncentracji gazów śladowych (metoda LIMB) oraz profili pionowych temperatury powietrza.

14. Pomiary bilansu energetycznego na szczycie atmosfery (projekt ERBE i CERES) i ich wykorzystanie do badań klimatycznych.

15. Wprowadzenie do aktywnej teledetekcji. Teoria działania radaru mikrofalowego oraz radaru dopplerowskiego. Pomiary poziomu oceanów (projekt Topex/Posejdon).

16. Badania aerozoli atmosferycznych przy pomocy lidarów. Lidar typu DIAL oraz lidar Ramanowski w badaniach gazów śladowych.

Przewidywany nakład pracy studenta:

Uczestnictwo w zajęciach: 30 h

Przygotowanie do zajęć i zadania domowe: 15 h

Przygotowanie do egzaminu i egzamin 20 h

Literatura:

K. N. Liou, An Introduction to Atmospheric Radiation.

G. W. Petty, A First Course in Atmospheric Radiation.

G. T. Thomas, K. Stamnes, Radiative Transfer in the Atmosphere and Ocean.

C. F. Bohren, D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles.

G. L. Stephens, Remote Sensing of the Lower Atmosphere. An Introduction.

M. L. Salby, Fundamentals of Atmospheric Sciences.

Efekty uczenia się:

Wiedza:

1. Student posiada podstawową wiedzę na temat oddziaływania promieniowania z materią, transferu promieniowania w atmosferze oraz na temat współczesnych technik pomiarowych stosowanych w teledetekcji atmosfery i oceanów. Rozumie działanie podstawowych detektorów satelitarnych i przyrządów naziemnych.

2. Posiada podstawową wiedzę o metodach odwrotnych, które służą do wyznaczania włości fizyko-optycznych atmosfery oraz oceanów.

3. Potrafi zastosować prostą metodę odwrotną do wybranego problemu teledetekcyjnego.

Umiejętności:

1. Umiejętność wykonywania, analizy i interpretacji pomiarów geofizycznych.

2. Znajomość wybranego modelu transferu promieniowania w atmosferze.

3. Praktyczna umiejętność w zakresie podstaw modelowania własności optycznych atmosfery.

Kompetencje personalne i społeczne:

1. Student potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze.

2. Student potrafi precyzyjnie formułować pytania służące pogłębianiu własnego zrozumienia danego tematu.

3. Student rozumie i docenia znaczenie uczciwości intelektualnej w działaniach własnych; postępuje etycznie.

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin ustny z którego można zdobyć 70% punktów oraz prace domowe z których można zdobyć 30% punktów. Zaleczenie przedmiotu od progu 60% punków.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-06-15
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Markowicz
Prowadzący grup: Krzysztof Markowicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 55 32 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-1 (2022-08-01)