大氣科學(xué)基礎(chǔ)第二章-在線瀏覽
2025-06-01 00:04本頁面
【正文】 （ σ= 108 WK4） 有效溫度 Te：將物體視作絕對黑體時計算出的溫度 。 （ b= Tb?m a x?衛(wèi)星在火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用 Planck function Wien’s Law StefanBoltzman law 小 結(jié)： 普朗克定律 給出絕對黑體的分光輻出度與波長、溫度的關(guān)系，從而繪出黑體輻射光譜曲線，而 Wien位移定律 描述了曲線中輻射能力最強(qiáng)對應(yīng)的波長與溫度的關(guān)系， StefanBoltzmann Law則描述了黑體積分輻射能力與溫度的四次方成正比， 基爾霍夫定律 把任何物體和絕對黑體聯(lián)系起來。 2 習(xí)題 1 * 、已知太陽輻射的輻出度 ，其中 為太陽常數(shù)， d0為日地平均距離， rs為太陽半徑，太陽光譜中最強(qiáng)波長為 μm，試求太陽的有效溫度 Te和顏色溫度 Tc。m2m2 ， rs = 105Km， d0 = 108Km) 2 * 、一不透明物體的輻射通量密度為 2 習(xí)題 3*、一個物體的溫度為 300℃ ，其最大輻射能量所對應(yīng)的波長為多少？ 試列出平衡輻射四大定律，并簡述其含義。 1 輻射概述 167。 3 太陽輻射及其在大氣中的衰減 167。 5 地氣輻射 167。 7 地氣系統(tǒng)能量平衡 大氣科學(xué)概論 167。 太陽輻射及日地關(guān)系 167。 167。 太陽輻射及日地關(guān)系 (1) 太陽概況 ： ssun eearth 半徑： rs = 105Km， re =， rs ≈109re 質(zhì)量： ms ≈ 105me 體積： Vs ≈ 106Ve 表面溫度： Ts ≈5800K 地球接收太陽輻射為 18 1016W， 約為太陽總輻射能量的 22億分之一。 太陽輻射及日地關(guān)系 (2) kmd 81 ?? 日地關(guān)系 1月 2日 大氣科學(xué)概論 167。 太陽輻射及日地關(guān)系 (3) 大氣科學(xué)概論 大氣科學(xué)概論 167。 圖中：實線是大氣上界的太陽輻射光譜； 虛線是溫度在 6,000K時的黑體輻射光譜。 太陽輻射及日地關(guān)系 (4) 太陽常數(shù) ：當(dāng)?shù)厍蛭挥谌盏仄骄嚯x處，與日光垂直平面上的太陽輻照度。 習(xí)題（ 1） 概念 :太陽常數(shù) 試從日地關(guān)系解釋地球上季節(jié)變化的原因。 2??mW大氣科學(xué)概論 4 * 、設(shè)大氣上界太陽直接輻射在近日點時為 S1，在遠(yuǎn)日點時為 S2，求其相對變化值 。 167。 習(xí)題（ 3） 大氣科學(xué)概論 167。 大氣對 地氣長波輻射 的削弱：往往只考慮 吸收 ，忽略散射。 167。 選擇性吸收 短波輻射 ：主要是水汽，其次是氧、臭氧，而 CO2吸收不多； 長波輻射 ：主要是水汽，其次是 CO2和臭氧。 ? 液態(tài)水：吸收帶與氣態(tài)對應(yīng)，波段向長波方向移動。 大氣吸收光譜 大氣吸收光譜 O3 強(qiáng)吸收在的 紫外區(qū) ： 哈特來（ Hartley）帶 — 最強(qiáng) 哈金斯（ Huggins）帶 — 較弱 可見光區(qū)：查普尤（ Chappuis）帶 — 較弱 O3層吸收太陽輻射的 2%— 平流層溫度高的原因（圖） 紅外區(qū) ： ?m、 ?m 、 ?m較強(qiáng)吸收帶 大氣吸收光譜 大氣吸收光譜 CO2 大于 2?m的紅外區(qū)： 較強(qiáng)中心： ?m、 ?m 、 15?m（圖） 對長波輻射，以 15?m最重要 大氣吸收光譜 吸收 氣體 吸收光譜 對輻射的作用 H2O 水汽主要為 紅外區(qū) ：最強(qiáng)為 m振轉(zhuǎn)帶和 12μ m轉(zhuǎn)動帶； 液態(tài)水吸收帶與水汽對應(yīng)，但向長波移動 吸收了約 20%太陽能量，使太陽光譜改變。 O2 主要 m紫外區(qū) ： 舒曼 龍格帶（ ）、 赫茲堡帶 () 可見光 區(qū)： A帶（ ）、 B帶 () 吸收作用很強(qiáng)，但吸收能量不多，對太陽輻射削弱不大。 CO2 2μ m紅外區(qū) （ m、 m、 15μ m） 對太陽輻射的吸收不專門討論。 太陽輻射 ：紫外 m幾乎全吸收 ， 可見光吸收不強(qiáng) ，紅外主要是水汽吸收 ， 其次為 CO CH4。 大氣吸收光譜 紫外 可見 紅外 遠(yuǎn)紅外 大氣之窗： 除了 吸收帶外 ， 在 8~12μm波段 ， 整層大氣對長波輻射吸收很弱 ， 稱為大氣之窗 。 3 太陽輻射及其在大氣中的衰減 167。 大氣對輻射的衰減 167。 對太陽輻射需考慮 散射 ，對長波輻射可忽略。 分子散射與米散射 分子散射與米散射 分子散射 ：散射能力與波長的四次方成反比 ， 即散射具有波長選擇性 ， 散射能量分布呈 對稱球形 。 尺度數(shù) 散射在整個電磁波譜內(nèi)都會發(fā)生，但散射的強(qiáng)弱及散射能 量的空間分布與波長、散射質(zhì)點的相對大小有關(guān) 。 問題 1：為何晴朗的天空呈藍(lán)色？云是白色的？ 問題 2：為什么三伏天最熱？ 大氣科學(xué)概論 167。 大氣對輻射的散射作用可分為哪幾類？ 大氣科學(xué)概論 第二章 大氣輻射學(xué) 167。 2 輻射平衡的基本規(guī)律 167。 4 到達(dá)地面的太陽輻射 167。 6 地面輻射差額和氣溫變化 167。 4 到達(dá)地面的太陽輻射 ? 包括兩部分：太陽直接輻射和天空散射輻射。 到達(dá)地面的太陽直接輻射
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