Estudia

• Es tracten els fonaments de la transferència radiativa als medis naturals: l’atmosfera i el medi aquàtic. Es revisen els processos físics de la interacció entre radiació i componets materials del medi (en especial, dels aerosols), l’absorció, l’emissió i la dispersió. S’utilitzen mètodes pràctics de resolució de l’equació de la transferència radiativa i s’apliquen a diversos problemes. En l’apartat de micrometeorologia s’estudien els balanços energètics en la superfície, els fluxos radiatius, de calor sensible i latent, així com el flux de matèria. La importància pels sistemes naturals és també justificada. Objectius: Donar als alumnes coneixements actuals sobre micrometeorologia, els fluxos energètics i de massa a la superfície. Descriure el paper de la radiació a l’atmosfera i els sistemes aquàtics, i les maneres de determinar els nivells radiatius. Els alumnes han de ser capaços d’entendre els articles científics en els quals es descriuen mesures, models, i efectes i interaccions de la radiació a l’atmosfera i els sistemes aquàtics naturals. Se tratan los fundamentos de la transferencia radiativa en los medios naturales: la atmósfera y el medio acuático. Se revisan los procesos físicos de la interacción entre radiación y componentes materiales del medio (en especial, los aerosoles), la absorción, la emisión y la dispersión. Se utilizan métodos prácticos de resolución de la ecuación de transferencia radiativa y se aplican a diversos problemas. En el apartado de micrometeorología se estudian los balances energéticos en la superfície, para los flujos radiativos, de calor sensible y latente, así como el flujo de materia. Se justifica también la importancia para los sistemas naturales. Objetivos: Dar a los alumnos conocimientos actualizados sobre micrometeorología, los flujos energéticos y de masa en la superficie. Describir el papel de la radiación en la atmósfera y los sistemas acuáticos, y las maneras de determinar los niveles radiativos. Los alumnos deberán ser capaces de entender los artículos científicos en los que se describan medidas, modelos, y efectos e interacciones de la radiación en la atmósfera y los sistemas acuáticos naturales. The foundations of radiative transfer in natural environments, atmospheric and aquatic, are treated. The physical processes of the interaction between radiation and material components of means, the absorption, the emission and the dispersion are reviewed. Practical methods of resolution of the equation of radiative transfer are used, and they are applied to diverse problems. The micrometeorology section is devoted to study the energy balance in the surface, the fluxes of radiation, of sensible and latent heat, as well as the fluxes of matter. The importance for the material systems is also justified. Objectives: Give to the students updated knowledge on micrometeorology, energy and matter flux on the surface. Describe the role of radiation in the atmosphere and aquatic systems, and the ways to determine the radiative levels. Students must be able to understand some scientific papers about measurements, models, effects and radiative interactions in the atmosphere and the natural aquatic systems.

1. 1. Radiació en medis naturals. Generalitats.

2. 1.1 Descripció del camp radiatiu. El camp radiatiu. Transport d'energia. Irradiància. Llei del cosinus. Transport de fotons. Intensitat. Radiància. Relacions entre radiància i irradiàncies. Aproximacions

3. 1.2 A l’atmosfera i el medi aquàtic. La constant solar, l’espectre solar i el terrestre. Irradiància en superfície. Geometria solar. Extinció del raig solar. Massa d’aire. Cas aquàtic (IOP i AOP).

4. 2. Processos radiatius: absorció, emissió i dispersió.

5. 2.1 Coeficient d’extinció. Processos. Llei de Beer-Bouguer-Lambert. Coeficients d’extinció. Interpretació probabilística

6. 2.2 Absorció i emissió. Absorció atòmica, molecular i per partícules. Perfils de les línies . Line broadening. Absorció total i bandes. Emissió. Emissió tèrmica

7. 2.3 Dispersió (scattering). Paràmetres radiatius descriptors de la dispersió. Polarització. Difusió de Rayleigh. Dispersió de Mie.

8. 3. Transferència radiativa

9. 3.1 Equació de transferència radiativa

10. 3.2 Casos importants: extinció, in-scattering, emissió

11. 3.3 Atmosfera plano-paral·lela

12. 4. Núvols i aerosols

13. 4.1 Aerosols. Tamany dels aerosols. Propietats físiques i químiques.

14. 4.2. Distribució zonal i vertical dels aerosols. Aerosols i meteorologia

15. 4.3. Dinàmica dels aerosols.

16. 4.4. Efectes òptics i radiatius dels aerosols. La profunditat òptica.

17. 4.5. Formació dels núvols. Núvols calents i núvols freds. Composició. Propietats òptiques. Efectes radiatius.

18. 1. Radiación en medios naturales. Generalidades.

19. 1.1 Descripción del campo radiativo. El campo radiativo. Transporte de energía. Irradiancia. Ley del coseno. Transporte de fotones. Intensidad. Radiancia. Relaciones entre radiancia e irradiancias. Aproximaciones

20. 1.2 En la atmósfera y el medio acuático. La constante solar, el espectro solar y el terrestre. Irradiancia en superficie. Geometría solar. Extinción del rayo solar. Masa de aire. Caso acuático (IOP i AOP).

21. 2. Procesos radiativos: absorción, emisión y dispersión.

22. 2.1 Coeficiente de extinción. Procesos. Ley de Beer-Bouguer-Lambert. Coeficientes de extinción. Interpretación probabilística.

23. 2.2 Absorción y emisión. Absorción atómica, molecular y por partículas. Perfiles de las líneas . Ensanchamiento de las líneas. Absorción total y bandas. Emisión. Emisión térmica.

24. 2.3 Dispersión (scattering). Parámetros radiativos descriptores de la dispersión. Polarización. Difusión de Rayleigh. Dispersión de Mie.

25. 3. Transferencia radiativa

26. 3.1 Ecuación de transferencia radiativa

27. 3.2 Casos importantes: extinción, in-scattering, emisión

28. 3.3 Atmósfera plano-paralela

29. 4. Nubes i aerosoles

30. 4.1 Aerosoles. Tamaño de los aerosoles. Propiedades físicas i químicas.

31. 4.2. Distribución zonal y vertical de los aerosoles. Aerosoles y meteorología

32. 4.3. Dinámica de los aerosoles.

33. 4.4. Efectos ópticos y radiativos de los aerosoles. La profundidad óptica.

34. 4.5. Formación de nubes. Nubes calientes y frías. Composición. Propiedades ópticas. Efectos radiativos.

35. 1. Radiation in natural environments. Generalities.

36. 1.1 Description of the radiative field. Radiative field. Energy transfer. Irradiance. Cosine law. Photon transfer. Intensity. Radiance. Relationships between radiance and irradiances. Approach.

37. 1.2 In the atmosphere and the aquatic environment. Solar constant, solar and terrestrial spectra. Surface irradiance. Solar geometry. Solar beam extinction. Air mass. Aquatic case (IOP and AOP).

38. 2. Radiative processes. Absorption, emission and scattering.

39. 2.1 Extinction coefficient. Processes. Beer-Bouguer-Lambert law. Extinction coefficients. Probability interpretation.

40. 2.2 Absorption and emission. Atomic, molecular and particle absorption. Line profiles. Line broadening. Total absorption and bands. Emission. Thermal emission.

41. 2.3 Scattering. Parametric description of scattering. Polarization. Rayleigh scattering. Mie scattering.

42. 3. Radiative transfer

43. 3.1 Radiative transfer equation.

44. 3.2 Important cases: extinction, in-scattering, emission

45. 3.3 Plane parallel atmosphere.

46. 4. Clouds and aerosols

47. 4.1 Aerosols. Diameter. Physical and chemical properties.

48. 4.2 Vertical and zonal distribution. Aerosols and meteorology.

49. 4.3 Aerosol dynamics.

50. 4.4 Optical and radiative properties. Optical depth.

51. 4.5 Cloud formation. Cold and warm clouds. Composition. Optical and radiative properties.

Activitats d'avaluació:

Mètodes docents:
Les sessions es reparteixen entre unes sessions inicials per adquirir els coneixements més fonamentals, unes sessions pràctiques d’aplicació de models radiatius, i uns seminaris en els quals el professor visitant dóna uns coneixements avançats d’una part del temari. Per les sessions teòriques i pràctiques els alumnes disposen prèviament de documentació en la pàgina web de l’assignatura. Les sessions pràctiques es fan en aula informàtica i els alumnes disposen prèviament d’un guió de la sessió, així com del programa a utilitzar.
Las sesiones se reparten entre unas sesiones iniciales para adquirir los conociemientos más fundamentales, unas sesiones prácticas de aplicación de modelos radiativos, y unos seminarios en los cuales el profesor visitante da unos conocimientos avanzados de una parte del temario. Para las sesiones teóricas y prácticas los alumnos disponen previamente de documentación en la página web de la asignatura. Las sesiones prácticas se hacen en aula informática y los alumnos disponen previamente de un guión de la sesión, así como del programa a utilizar.
Some theoretical sessions are devoted to acquisition of fundamental knowledgements, In the practical sessions, some radiative transfer models are used. In the final sessions, a visitant makes a more advanced treatment about some part of the course. For both the theoretical and the practical sessions, the students can previously obtain the documentation from the web page of the course. Practical sessions are developed in a computer classroom, but students know previously the tasks to complete, and the software that will be used.
Tipus d'exàmens:
Mitjançant la presentació (oral) d’un petit treball d’aplicació dels coneixements adquirits, o d’una ampliació de coneixements a partir d’articles científics.
Mediante la presentación (oral) de un pequeño trabajo de aplicación de los conocimientos adquiridos, o de una ampliación de conocimientos a partir de artículos científicos.
Through the (oral) presentation of a little work applying the acquired knowledgements to some problem, or explaining an extension of the knowledgements from some scientific papers.

http://copernic.udg.edu/doctorat/mmr2005/mmr2005.htm