農(nóng)業(yè)氣象學之輻射基礎知識(編輯修改稿)
2025-01-19 03:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 線時間為其區(qū)時，相鄰時區(qū)時間相差 1小時，東邊的早，東西十二時區(qū)重疊。地球的經(jīng)緯度和時區(qū)地球的經(jīng)緯度和時區(qū)問題：北京時間 12點時，海口 （ 110 176。 E， 20 176。 N） 地方時為多少？167。3. 太陽輻射n 一、太陽輻射光譜和太陽常數(shù)n 二、太陽高度角和日照時間n 三、大氣對太陽輻射的減弱n 四、到達地表的太陽輻射n 五、地表對太陽輻射的反射一、太陽 輻 射光 譜 和太陽常數(shù)太陽 輻 射能量隨波 長 的分布稱太陽 輻 射光 譜 。太陽輻射光譜可以分成三個區(qū)域：紫外線區(qū)占總能量的約 7％，可見光區(qū)占總能量的約 50％，紅外線區(qū)占總能量的約 43％。問題：到達地表的太陽輻射中，紫外線約占總能量的 7％。太陽常數(shù)： 當處于日地平均距離，地球大氣上界、垂直于太陽平行光線，單位時間穿過單位面積的太陽輻射能，數(shù)值上約 1367177。7 w/m 2。 太陽常數(shù)隨著太陽活動而發(fā)生變化，范圍約1325～ 1457 w/m2。 大氣上界，太陽輻射產(chǎn)生的平均光照強度為～ 10 5lx，稱太陽光量常數(shù)。 二、太陽高度角和日照時間v 太陽高度角指太陽平行光線與地平面的夾角。Sinh = sinφsinδ + cosφcosδcosωh: 太陽高度角φ： 緯度δ： 赤緯ω： 時角太陽高度有什么變化規(guī)律？二、太陽高度角和日照時間赤緯：太陽直射點的地理緯度，北半球為正，南半球 為負。（兩至直射回歸線，兩分直射赤道）時角：以角度表示時間，太陽 “圍繞 ”地球旋轉(zhuǎn)一周為 24小時，即每小時 15176。，以正午的時角為 0176。，下午為正，上午為負。正午太陽高度角： 由于 ω＝ 0，前太陽高度角表達式可簡化為 h正午 ＝ 90－ φ+δ計算：?？?（ 110176。 E， 20 176。 N）夏至日 正午太陽高度角。二、太陽高度角和日照時間日照時間：從日出到日落所持續(xù)的時間稱可照時間；問題：可照時間有什么變化規(guī)律？推導：將地球當成正球體，則日出、日落是對稱的，太陽高度角為 0176。，所以日出（落）的時角為 cosω＝－ tgδtgφ 結論 1：赤道上永遠晝夜均分；春分（秋分）時地表各點晝夜均分； 結論 2：北半球春分到秋分（夏半年）日長大于 12小時，緯度越高，日 長越長；冬半年相反。實際上，由于大氣的折射作用，實際日長比理論日長要略長，這種差異隨緯度的增加而增加，我們將其稱作曙暮光。計算：?？诖悍秩杖粘鰰r間（北京時）和日長。二、太陽高度角和日照時間雖然不同緯度每天的日照時間不同，但就全年來說總數(shù)是相同的，即 365*12＝ 4380小時，加上曙暮光時間，高緯要略大一點（見附錄）。上面說的是理論上日照時間，實際上，由于地形、植被、天氣等因素，實際得到的日照時間要少得多，我們將實際得到的日照時間稱作實照時數(shù)，它與理論上得到的日照時間（可照時間）的比值稱日照百分率。日照百分率各地差異很大，多數(shù)地方年日照百分率在 40～60％之間，而各月的差異可變化于 10～ 90％。三、大氣對太陽輻射的減弱太陽輻射在穿越大氣層時，大氣組分對其阻礙，使其減弱，減弱的方式主要有：v 大氣對太陽輻射的 吸收作用v 大氣對太陽輻射的 散射作用v 大氣對太陽輻射的 反射作用大氣對太陽輻射的 吸收作用（ 1）大氣的吸收光譜 太陽輻射經(jīng)過整層大氣時，在波長小于0. 29μm的波段中，吸收率接近于 1。也就是說，大氣把太陽光譜中 0. 29μm以下的紫外輻射幾乎全部吸收了。而在可見光區(qū)，大氣吸收很少，只有不強的吸收線帶。但在紅外區(qū)則有很多很強的吸收帶。（ 2）大氣中各種成份對太陽輻射的吸收 大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要是氧、臭氧、水汽和液態(tài)水，其次是二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、塵埃等。氧（ O2） 氧對太陽輻射的吸收主要在 ，吸收很強。并在吸收后發(fā)生光化反應產(chǎn)生臭氧。這一吸收作用主要在高層大氣中進行，以致使 到達一般觀測所及的高度。在可見光區(qū)，氧還有兩個較弱的吸收帶， A帶位于 ， B帶位于 。它們對太陽輻射的削弱不大。臭氧（ O3）：臭氧在紫外區(qū)和可見光區(qū)都有吸收帶，其最強的吸收帶位于 ～ ，另一個吸收帶位于 。由于這個波段的輻射被臭氧吸收，使它不能到達地面，因而保護了地面上生物免受過量紫外線的傷害。位于可見光的吸收帶其波長范圍在 ～ 。此吸收帶雖弱，但因位于太陽輻射最強的波段內(nèi)、所以吸收的能量并不少。 v 水汽和液態(tài)水（ H2O）：水汽對太陽輻射的吸收帶和吸收線很多，在可見光區(qū)有很多吸收帶，但都很弱。在紅外區(qū)從波長 ～ 吸收帶，水汽對太陽輻射的吸收與水汽含量的多少有關，水汽含量愈多，吸收的也愈多。一般來說，水汽在主要的太陽輻射光譜中沒有極強的吸收帶。大氣中的水分不僅處于氣態(tài)，也有處于液態(tài)的，
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