(13)-2.3.1 地面和大气辐射

地面和大气辐射目录三、地面净辐射一、地球辐射二、地面有效辐射地球表面（下垫面）在吸收太阳辐射的同时，又按其本身的温度向外放出长波辐射，称为地面辐射，用RLu表示。(Long-waveradiationup)大气也按其本身的温度向外发射长波辐射，称为大气辐射。用RLd表示。(Long-waveradiationdown)地面辐射和大气辐射总称为地球辐射。一、地球辐射1.地面辐射(RLu)95%的辐射能量集中于3.0～120μm，属于红外、远红外辐射，发射的辐射峰值10～15μm。一、地球辐射不同下垫面的发射率下垫面性质黄土沙土灰石黑土浅草麦地果园森林新雪海水发射率ε0.980.910.910.900.900.930.960.980.990.96可用斯蒂芬-波尔兹曼公式计算（非黑体）R=εσT4ε：地面发射率；T:开尔文温度σ：斯蒂芬-波尔兹曼常数，5.67*10-8W/m2·K4大气对于地面放出的长波辐射有很强的吸收作用大气成份中的水汽、液态水、二氧化碳及臭氧均可吸收地面长波辐射一、地球辐射2.大气辐射透射率热发射大气天窗20%一、地球辐射2.大气辐射大气吸收地面辐射以后，又以辐射方式向外发射辐射。

其中投向地面的大气辐射称为大气逆辐射。地面有效辐射（RLn）：地面发出的辐射(RLu)与地面吸收的大气逆辐射(RLd)之差。RLn=RLu–RLd二、地面有效辐射地面温度：高-----有效辐射增大大气温度：高-----有效辐射减小大气湿度：大-----有效辐射减小云量、云层：多-----有效辐射小地面净辐射(Rn)：单位时间、单位面积地表面吸收的太阳总辐射和大气逆辐射(RLD)与本身发射的辐射(RLU)之差称为地面净辐射，用Rn表示(Netradiation)，也称地面辐射差额。三、地面净辐射地面净辐射的影响因素：1.太阳辐射2.天气状况3.下垫面特性4.纬度

1.太阳辐射：白天，Rn>0，靠近正午时Rn达到最大值。

夜间，Rn=-RLn（地面有效辐射），Rn<0。Rn由负变正在日出后1小时。Rn由正变负的时间在日落前1小时夏季，Rn>0；冬季，Rn<0。三、地面净辐射

2.天气状况：有云的情况下，会使Rn的绝对值减小三、地面净辐射

3.纬度：纬度愈低，Rn保持正值的月份愈多。我国大致在39°N以南的地区各月都为正值，39°N以北冬季某些月份为负值纬度越高，负值的时间越长。一、地-气系统的辐射平衡宇宙空间大气层地面大气上界太阳辐射100%213517242064大气辐射1636499地面辐射1146大气吸收108地面大气吸收放射吸收放射短波辐射4624长波辐射99-11410899+64=-163净得辐射46+99-114=3124+108-163=-31地-气系统多年平均的辐射及能量平衡地面多获得的31%辐射？一、地-气系统的辐射平衡1.通过湍流交换方式传递的能量称为感热交换。(H,Sensibleheat)2.通过地面、水面、植被等下垫面的水分蒸发、蒸腾作用传递的能量称为潜热交换。(LE,Latentheat)3.通过分子传导的方式传递的能量称为分子传导。（G,Soilheatflux）二、地面能量平衡公式宇宙空间大气层地面大气上界太阳辐射100%213517242064大气辐射16364996大气吸收108潜热26感热、分子传导5二