大氣科學基礎第二章(存儲版)
【正文】 氣的，而 地面和大氣輻射 是 漫射輻射 。 地球 — 無大氣： T=23℃ 有大氣： T=15℃ 月球 — 白天： T=127℃ 夜晚： T=183℃ 大氣科學概論 167。 4 到達地面的太陽輻射 167。 氣溫年變化 大氣科學概論 167。 氣溫日變化 氣溫 日變化 最高值出現(xiàn)在午后 14點左右，最低值出現(xiàn)在清晨日出左右。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 7 地氣系統(tǒng)能量平衡（ 3） 對大氣而言，它吸收了 19個單位太陽輻射， 15個單位長波輻射， 30個單位感熱潛熱，能量收入為 64個單位，而大氣中的水汽和二氧化碳向外空間發(fā)射的凈輻射為 38，云放射的輻射為 26，總計以長波形式向太空發(fā)射了 64個單位，即能量支出為 64個單位，能量收入等于支出，達到平衡。 7 地氣系統(tǒng)能量平衡（ 1） 太陽短波輻射平衡 地氣長波輻射平衡 大氣科學概論 167。 大氣科學概論 第二章 大氣輻射學 167。 大氣科學概論 167。 地面能量平衡 167。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 大氣科學概論 167。 167。 概念：地面吸收太陽輻射能后不停地向外放射輻射，稱為 地面輻射 。 新雪： 80— 95% 裸地： 7%— 20% 大氣科學概論 不同性質地面的反射率（ %） 大氣科學概論 第二章 大氣輻射學 167。 時，散射輻射值僅相當總輻射的 10％～ 20％； 中午時，太陽直接輻射與散射輻射強度均達到最大值； 中午以后，二者又按相反的次序變化。 大氣科學概論 影響因子： 太陽高度角、大氣透明度、云、地表反射率等。 時，太陽光在大氣中的射程為 OA。 直接輻射的影響因子： （ 1）太陽高度角 （ 2）大氣透明度 （ 1）太陽高度角 太陽高度角 h：太陽光的入射方向和地平面之間的夾角。 7 地氣系統(tǒng)能量平衡 大氣科學概論 167。 復習題 大氣對太陽輻射的削弱作用有哪些？試列出吸收太陽輻射的主要氣體和吸收光譜。 167。 對長波輻射，以 15μ m吸收帶最為重要。 大氣吸收光譜： H2O 吸收約 20%的太陽能量 幾乎覆蓋長波輻射整個波段 ?m振動帶 大于 12?m轉動帶 大氣吸收光譜 H2O ? H2O主要集中在大氣下層，吸收作用主要在對流層，特別是對流層下層。 習題（ 2） 121sss ?大氣科學概論 6 * 、如果太陽常數(shù)增加 4%，則太陽表面有效溫度升高多少度？地球表面有效溫度升高多少度（行星反射率為 ）？ 167。 167。 167。 4 到達地面的太陽輻射 167。K4， =1367W 4TET ??? ? ?? 0 , ?? dEE TT維恩定律 ? 黑體輻射光譜極大值對應的波長 (λmax) 與其本身溫度 (T)的乘積為一常數(shù)。 第一輻射常數(shù) C1= 108W 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律的意義： ? 它將物體的放射與吸收聯(lián)系起來了，只要知道某物體的吸收率就可以知道其放射率，反之亦然。 普朗克定律 167。 3 太陽輻射及其在大氣中的衰減 167。 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。 大氣科學概論 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 大氣科學概論 水分含量對玉米葉子反射率的影響 大氣科學概論 不同土壤的反射波譜曲線 大氣科學概論 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。 輻射的傳播 — 電磁波 167。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 5 地氣輻射 167。 輻射的定義 地球和太陽的輻射 大氣科學概論 167。 大氣科學概論 167。 黑體與灰體 (3) ? 實驗室黑體 : Q0 RQ0 R2Q0 大氣科學概論 167。 若 ，則輻射通量 ? ???????AdAFdAFdCF ? AF ???大氣科學概論 167。 6 地面輻射差額和氣溫變化 167。 輻射平衡 當物體放射出的輻射能等于它吸收的輻射能時，物體處于輻射平衡狀態(tài)，可用態(tài)函數(shù) — 溫度 T來描述，因此平衡輻射又稱為 溫度輻射 。而對于黑體的研究，無論從理論上還是實驗上都比較簡單。K 151 )1(),(2??? TcecTE ???大氣科學概論 167。 Tb?m a x?衛(wèi)星在火災監(jiān)測中的應用 Planck f
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