大氣科學(xué)基礎(chǔ)第二章(已修改)
2025-04-26 00:04 本頁面
【正文】 大氣科學(xué)概論 第二章 大氣輻射學(xué) 167。 1 輻射概述 167。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 3 太陽輻射及其在大氣中的衰減 167。 4 到達(dá)地面的太陽輻射 167。 5 地氣輻射 167。 6 地面輻射差額和氣溫變化 167。 7 地氣系統(tǒng)能量平衡 大氣科學(xué)概論 167。 1 輻射概述 167。 輻射的定義 167。 輻射的傳播 — 電磁波 167。 黑體與灰體 167。 輻射場物理量 167。 輻射的定義 地球和太陽的輻射 大氣科學(xué)概論 167。 輻射的定義 ? 輻射能是能量的一種形式，物質(zhì)以電磁波的形式放射的能量，稱為輻射能，而這種能量傳播方式稱為輻射。 167。 輻射的傳播 — 電磁波 傳播速度： 3 108m/s 波長范圍 ： 1016m— 103m λ： 宇宙射線 ＜ γ射線 ＜ X射線 ＜ 紫外線 ＜ 可見光 ＜ 紅外線 （ ＜ 微波 ） ＜ 無線電波 (微米 ) 名稱 波長范圍 紫外線 100?！? 可見光 ～ 紅 外 線 近紅外 ～ 中紅外 ～ 遠(yuǎn)紅外 ～ 15微米 超遠(yuǎn)紅外 15微米～ 1000微米 微 波 毫米波 1～ 10毫米 厘米波 1～ 10厘米 分米波 10厘米～ 1米 色彩名稱 波長范圍 紫 ～ 藍(lán) ～ 青 ～ 綠 ～ 黃 ～ 橙 ～ 紅 ～ 不同電磁波的具體波長范圍 可見光波長范圍 大氣科學(xué)概論 167。 輻射的傳播 — 電磁波 大氣科學(xué)研究對象：太陽短波輻射、地球和大氣長波輻射 167。 黑體與灰體 (1) tra ???00001 tra ???Q0 Qr Qa Qt 1???? RA吸收率 反射率 透射率 大氣科學(xué)概論 水分含量對玉米葉子反射率的影響 大氣科學(xué)概論 不同土壤的反射波譜曲線 大氣科學(xué)概論 各種地表對太陽輻射的反射率（ %） 地表 反射率 地表 反射率 森林 3～ 10 雪地（新雪） 80 田地（綠色） 3～ 15 雪地（陳雪） 50～ 70 田地（已開墾的干地） 20～ 25 冰 50～ 70 草地 15～ 30 水面 hθ＞ 40176。 2～ 4 裸地 7～ 20 水面 hθ=5～ 30176。 6～ 40 沙地 15～ 25 大氣科學(xué)概論 以上圖表可以說明什么？ ? 物體的吸收率、反射率和透射率大小隨著輻射的波長和物體的性質(zhì)而改變。 大氣科學(xué)概論 167。 黑體與灰體 (2) 黑體 ：若物體對于投射到其上所有波長的輻射都能全部吸收的物體稱為 絕對黑體 。故有： 若物體僅對某一波長輻射能全部吸收，稱為 相對黑體 。 A=1,R=Т =0 灰體 ： A小于 1且不隨波長而變化的物體 。 若物體不透明 ,則透射率 Т=０ ，吸收率 A=1R。 大氣科學(xué)概論 167。 黑體與灰體 (3) ? 實(shí)驗(yàn)室黑體 : Q0 大氣科學(xué)概論 167。 黑體與灰體 (3) ? 實(shí)驗(yàn)室黑體 : Q0 RQ0 大氣科學(xué)概論 167。 黑體與灰體 (3) ? 實(shí)驗(yàn)室黑體 : Q0 RQ0 R2Q0 大氣科學(xué)概論 167。 黑體與灰體 (3) ? 實(shí)驗(yàn)室黑體 : Q0 RQ0 R2Q0 RnQ0 吸收率 1Rn 大氣科學(xué)概論 167。 黑體與灰體 (4) ? 黑色物體與黑體的區(qū)別？？？ 黑色物體只表明它對可見光的反射性質(zhì)，而對非可見光的吸收無法判定，而黑體是對整個電磁波譜范圍內(nèi)所有波長或某一特定波長而言，它對輻射是全部吸收的，它考慮的是對輻射的吸收性質(zhì)。 大氣科學(xué)概論 167。 輻射場物理量 輻射通量 Φ：單位時間內(nèi)通過某一平面的輻射能，也稱為輻射功率，單位為 J/S或 W。 輻射通量密度 F：單位面積的輻射通量，或是單位面積單位時間內(nèi)通過的輻射能，單位為 W〃 m2 dtdQ??dtdAdQdAdF????輻照度 輻出度 dtdAdQdAdF????大氣科學(xué)概論 輻射光譜 Fλ：分光輻射出射度 或者叫 單色輻射通量密度 ，指物體溫度為 T 時，單位時間內(nèi)從單位表面發(fā)出的波長在 dλ附近單位波長間隔內(nèi)的電磁波能量，它表示熱輻射能量按波長的分布。 Fλ λ dλ F： 積分輻出度 ，表示單位時間通過單位面積全部波長的總輻射能。 大氣科學(xué)概論 已知 F可計(jì)算空間某一面積 A上的輻射通量 Φ。 若 ，則輻射通量 ? ???????AdAFdAFdCF ? AF ???大氣科學(xué)概論 167。 1 復(fù)習(xí)題 什么是黑體和灰體？黑體與黑色物體有何區(qū)別？ 輻射通量、輻射通量密度、輻出度、輻照度、分光輻出度、積分輻出度的概念。 大氣科學(xué)概論 第二章 大氣輻射學(xué) 167。 1 輻射概述 167。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 3 太陽輻射及其在大氣中的衰減 167。 4 到達(dá)地面的太陽輻射 167。 5 地氣輻射 167。 6 地面輻射差額和氣溫變化 167。 7 地氣系統(tǒng)能量平衡 大氣科學(xué)概論 167。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 輻射平衡 167。 基爾霍夫定律 167。 普朗克定律 167。 玻爾茲曼定律 167。
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