PDF《第二章 大气的热能和温度》

比辐射率=同温、同波长的吸收率 4)意义 p 适合于处于辐射平衡的任何物体 2009-4-30

第二章 大气的热能和温度

13 §2.2 太阳辐射 本节导学: 基本概念 到达大气上界的太阳辐射(影响因素,时空分 布规律);

太阳辐射在大气中的减弱(原因,规律);

到达地面的太阳辐射(影响因素、规律);

地面对太阳辐射的反射.

第三节 2009-4-30

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一、太阳辐射光谱和太阳常数

1、太阳辐射光谱 ?主要(99%)集中 在0.15~4微米的范围 内;

?可见光区占50%、 红外区43%、紫外区 7%;

?放射能力极大值对 应的波长0.475微米 2009-4-30

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一、太阳辐射光谱和太阳常数

2、太阳常数 定义: 日地平均距离 大气上界 太阳辐射强度 1370瓦/平方米 导出数据:太阳的放射能力;

太阳的有效温度等. 2009-4-30

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二、到达大气上界的太阳辐射

1、影响因素 1)日地距离 2)太阳高度 3)白昼长短 ――太阳辐射在大气上界的时空变化与分布是由太阳 与地球间的天文位置决定的,又称天文辐射. 2009-4-30

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2、天文辐射的时空分布 p 分析各因子的影响结果 太阳高度角 ――纬度和季节变化 白昼长短 ――纬度和季节变化 日地距离 ――季节变化 p 变化和分布规律 2009-4-30

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20 天文辐射的时空分布规律 p 就全年来看,赤道地区所接受到的天文辐射最多,向两极逐 渐减少;

p 夏半年,天文辐射最大值出现在回归线附近,由此向两极减 少;

p 冬半年,天文辐射最大值出现在赤道地区;

p 天文辐射的南北差异冬半年大于夏半年;

p 天文辐射的夏半年与冬半年的差值随纬度的增加而增加;

p 天文辐射随纬度增加而减少的速度在45°~55°间最大;

p 极圈内有极昼和极夜现象. 2009-4-30

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三、太阳辐射在大气中的减弱

1、减弱的原因 1)大气对太阳辐射的吸收作用 大气吸收太阳辐射的主要成分有臭氧、氧、水汽、二氧化碳,尘 埃等. p几乎所有波长小于0.3微米的太阳辐射在达到对流层顶以前就被大 气吸收了,而高层大气对于波长大于0.35微米的太阳辐射几乎是透 明的. p太阳辐射中的红外部分主要被对流层中的水汽、二氧化碳所吸收. p大气各成分对可见光范围内的太阳辐射吸收很少. p大气对太阳辐射的吸收是有选择性的. 2009-4-30

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三、太阳辐射在大气中的减弱 2)大气对太阳辐射的散射作用 散射:平行光遇到空气中的分子、尘埃、云滴后, 可以以这些质点为中心,四面八方地传播开来,这种现象 为散射. p分子散射 ――对波长有选择性 p粗粒散射 ――对波长无选择性 p散射理论的应用 2009-4-30

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三、太阳辐射在大气中的减弱 3)大气对太阳辐射的反射作用 p 反射对各种波长没有选择性 p 云的反射作用最显著 p 云的反射能力随云状和云厚而不同 2009-4-30

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三、太阳辐射在大气中的减弱

1、减弱的原因 大气对太阳辐射的吸收、散射和反射