PDF《第二章 大气的热能和温度》

0 2009-4-30

第二章 大气的热能和温度

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二、地面及地气系统的辐射差额 辐射差额:自然界中的一切物体,不仅不停地向 外放出辐射能,而且还不停地吸收别的物体放出的 辐射能,在某一时段内,收支辐射能的差值即为辐 射差额.

1、地面辐射差额 p 定义及表达式 p 意义 p 时间变化和水平分布 2009-4-30

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36 地面辐射差额 吸收)()1)( ( a g g E E a q Q R d - - - + =

0 )

1 )( ( F a q Q Rg - - + = 2009-4-30

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二、地面及地气系统的辐射差额

1、地面辐射差额 4)时间变化和水平分布 p 日变化 n 夜间为负;

白天为正;

转化时间日出后、日落前1小时. p 年变化 n 最大值出现在夏季,最小值出现在冬季;

年变化随纬度而 异,纬度越低,辐射差额保持正值的月份越多. p 纬度变化 n 大部分地区辐射差额年均值为正 就整个地球表面平均来讲收入是大于支出的, 也就是说,地球表面通过辐射的交换来获得热量. 2009-4-30

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二、地面及地气系统的辐射差额

2、大气的辐射差额

3、地气系统的辐射差额 1)定义及表达式 2)分布 n 就其年平均值来讲,低纬度为正,高纬度为负 n 就全球来讲,地气系统辐射差额的多年平均值为零 2009-4-30

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39 大气得到的辐射能与大气失去的能量之差 得:大气直接吸收的太阳辐射+地面辐射 ) ( g a E q + 失:大气逆辐射+大气辐射到宇宙空间 ) ( ? + F Ea d 得-失: ) ( ) ( ? + - + = F E E q R a g a a d ? - + = F F q R a a

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40 如果将地面和大气看作是一个系统,那么,收入的辐射和支出的辐射之差 就是地-气系统的辐射差额 得:地面吸收的太阳辐射――(Q+q)(1-a) 大气吸收的太阳辐射――qa 失:透过大气层的地面辐射和射向宇宙空间的大气辐射――F∞ 地-气系统的辐射差额:R?= (Q+q)(1-a) +qa-F∞ 就个别地区来说,地-气系统的辐射差额即可以为正也可以为负.就整个 地-气系统来讲,这种辐射差额的多年平均值为零,整个地球所吸收的能 量和放出的辐射能量是相等的,从而使全球达到辐射平衡. 2009-4-30

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41 地气系统的辐射差额 吸收2009-4-30

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4、全球能量平衡模式 吸收100

18 2

26 38

20 16

18 6

12 22

4 159

64 95

115 109

6 大气上界的能量收支是否平衡? 地面和大气的能量收支情况如何? 2009-4-30

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43 小结:

一、辐射的基本知识 概念:辐射、辐射通量、辐射通量密度、放射 能力........