氣象學(xué)第二章輻射ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 23:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： 太陽(yáng)平行光線在水平地面上 的投影和當(dāng)?shù)刈游缇€之間的夾角。 ： ???c osc os hs i ns i ns i nhc os ??A 式中 A值： 正南： A=0176。 正南以西： A＞ 0176。 正南以東： A＜ 0176。 日出日沒(méi)時(shí) h＝ 0176。 ， cosA＝－ sinδsecφ ★ 冬半年內(nèi)，日出東偏南方向，日沒(méi)西偏南方向；且愈近冬至日，日出日沒(méi)方位愈偏南。 ★ 除北極外，一年中只有春分日和秋分日，日出正東日沒(méi) 正西。 ★ 夏半年內(nèi)，日出東偏北方向，日沒(méi)西偏北方 向；且愈近夏至日，日出日沒(méi)方位愈偏北。 三、晝長(zhǎng)（可照時(shí)數(shù)） ：在無(wú)遮陰情況下，日出到日沒(méi)太陽(yáng)可能照射的時(shí) 間間隔。 ： 晝長(zhǎng) =2ω0/15176。 cosω 0＝ tgφ tgδ ★ 相同緯度，晝長(zhǎng)冬短夏長(zhǎng)，春秋介于二者之間。 ★ 夏季晝長(zhǎng)隨緯度升高而加長(zhǎng)，冬季晝長(zhǎng)隨緯度升高而縮短，春、秋分則不隨緯度升高而變。 ?實(shí)照時(shí)數(shù) ： 地面上用日照計(jì)實(shí)際測(cè)量的日照時(shí)數(shù)。 ?日照百分率 日照百分率 ＝ ————— 179。 100% 實(shí)照時(shí)數(shù) 可照 時(shí)數(shù) ? 曙暮光 在日出前和日落后，太陽(yáng)光線在地平線以下時(shí)，光通過(guò)大氣散射到地表產(chǎn)生一定的光照強(qiáng)度，這種光稱為曙光和暮光。 光照時(shí)間＝可照時(shí)數(shù)＋曙暮光時(shí)間 第三節(jié) 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱 一 .減弱方式 三種方式：吸收、散射、反射 特點(diǎn)：選擇性吸收 主要吸收成分 強(qiáng)吸收波段 弱吸收波段 O2 ~ μm的可見(jiàn)光 O3 ~ CO2 水汽 ~ μm的紅外光 （三個(gè)強(qiáng)吸收帶） ~ （三個(gè)弱吸收帶） 表 大氣各成分的吸收波段 各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射都可以被散射 定義：當(dāng)太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣層時(shí)，遇到大氣中的各種質(zhì)點(diǎn)，太陽(yáng)輻射能的一部分以電磁波的形式從這些質(zhì)點(diǎn)向四面八方散開(kāi)的現(xiàn)象，稱為散射。 根據(jù)散射質(zhì)點(diǎn)直徑 d和入射輻射的波長(zhǎng) λ 的相對(duì)大小，把散射作用分為以下兩種形式： ?當(dāng) d＜ λ 時(shí)， 為分子散射。 分子散射能力與入射光波長(zhǎng)的四次方成反比。 ?當(dāng) d＞ λ 時(shí) ，稱為 粗粒散射 。 入射光波長(zhǎng)愈短，散射能力愈強(qiáng)。 散射質(zhì)點(diǎn)對(duì)各波長(zhǎng)輻射的散射能力一致。 2022/2/11 35 拉薩街頭 2022/2/11 36 日出日落時(shí)太陽(yáng)為什么呈紅色？ 3. 反射作用 ? 參與反射作用的物質(zhì)： 大氣中較大的 塵粒 和 云滴、云層。 ? 云的反射作用 其反射能力隨云狀、云量和云厚而不同。 云量愈多，云層愈厚，反射愈強(qiáng)。云層平均反射率為 50%～ 55%。 反射作用沒(méi)有選擇性。 從以上三個(gè)方面來(lái)看，太陽(yáng)輻射通過(guò)地球大氣層時(shí)，由于大氣的吸收、反射和散射作用，使到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射受到削弱，削弱的主要部分是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線和波長(zhǎng)較短的紫外線，而可見(jiàn)光部分被削弱的較少，所以到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要集中在可見(jiàn)光部分。可見(jiàn)光區(qū)集中了太陽(yáng)輻射一半的能量，它給予地球表面以巨大的能量，是發(fā)生在地理環(huán)境里各種現(xiàn)象和過(guò)程的最重要的能量源泉。 二 .影響減弱的因素 （質(zhì)）量 (m) ? 定義： 太陽(yáng)光通過(guò)大氣路徑的長(zhǎng)度與大氣在垂直方向上厚度的比值來(lái)表示。 ? m隨 h的變化 表 在各太陽(yáng)高度時(shí)的大氣量 h(度 ) 90 60 30 10 5 3 1 0 m 1 大氣量 m隨太陽(yáng)高度的增高而減小， 當(dāng)太陽(yáng)高度低時(shí)， m值的增大特別迅速。 ? m的計(jì)算 當(dāng) h在 30176。 ～ 90176。 時(shí) ,m可近似地表示為： 圖 不同太陽(yáng)高度角下的大氣量 hm c s cs i nh1 ?? (P) ?定義： 透過(guò)一個(gè)大氣質(zhì)量 (m＝ 1)后的輻射通量密度 (S1)與透過(guò)前的輻射通量密度 (S0)之比，即： 011 SSSSPmm ???思考題：一年中那個(gè)季節(jié) P最大？那個(gè)季節(jié)最??？ 0＜ P＜ 1； λ短 → P??； 濕度大，塵埃多 → P?。? 三 .減弱的規(guī)律 布格爾 蘭勃特 (BouguerLambert)定律 （貝爾減弱定律） S＝ S0Pm 表明： 地表垂直于太陽(yáng)光線平面上的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度隨大氣透明
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