农业气象学辐射1分析.ppt

辐射强度I：单位时间内由单位立体角射到与射线相垂直的单位面积上的辐射能量。 w/sr 瓦特/球面度。 I=E/COS?. θ为辐射体表面的法线方向与选定方向间的夹角。 第二节 太阳辐射 一、太阳在天空中的位置 日地关系和四季 季节划分： 二、太阳辐射在大气中的减弱 第三节 地球辐射与辐射平衡 一、地球辐射 地面辐射+大气辐射=地球辐射 地面辐射RLu ：长波辐射。 大气辐射RLd：长波辐射。 大气的保温作用；大气的温室效应。 3.地面有效辐射 影响地面有效辐射的因素。生产中的应用。 （二）大气的辐射差额 整层大气的辐射差额：Ra=qa+F0-F∞ qa ：整个大气层所吸收的太阳辐射。 F0、F∞：地面和大气上界的有效辐射。 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ资源丰富带 Ⅱ 较丰富带 Ⅲ 较贫带 Ⅳ 贫乏带 Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅳ ⅠQ/D（7/12）Z Ⅰ 中国太阳能资源区划 地面昼夜不停的向外放射辐射能，称为地面辐射(Eg)。 二、大气辐射（ RLd ） 大气逆辐射(δ RLd )：大气辐射指向地面的部分称为大气逆辐射。 一、地面辐射(Rlu) 3um～80um，最大放射能力波长约为10um。 大气辐射：大气向外的辐射。 ?:相对辐射率，0.90 如果没有大气，近地面的平均温度应为23℃，但实际上近地面的均温是15℃ 7～120um，最大放射能力波长约为15um。 三、地面有效辐射(RLn) 定义 地面发射的辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。亦称净红外辐射。 计算公式 RLn ＝ RLu -δRLd 其中：δ为吸收率， δRLd为被地面吸收的大气逆辐射。 RLn ＞0; RLn ＜0; 总结：影响地面有效辐射的因素 四、大气保温效应、温室效应和阳伞效应 温室效应 大气中微尘和二氧化碳的增加，犹如在阳光下撑了一把伞，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用. 称之为大气阳伞效应。 阳伞效应 保温效应 地面辐射 大气逆辐射 大气的保温作用：大气逆辐射 地面 温室效应、花房效应。 大气上界 地面 地面增温 地 面 辐 射 射向宇宙空 间 大气吸收 “太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气” 大气辐射 射向地面 太阳辐射 大气吸收 地 面 吸 收 （一）地面辐射差额(地面净辐射，地面辐射平衡) 在单位时间内，单位面积地面所吸收的总辐射与有效辐射之差值，称为地面辐射差额(Rg) 。也称地面净辐射，地面辐射平衡。 公式中各项表示的意义 Rn ＞0; Rn＜0 整个地球表面平均来说是收入大于支出的，也就是说地球表面通过辐射方式获得能量。 整个大气层的辐射差额是负值，大气要维持热平衡，还要靠地面以其他方式来输送热量给大气。 （三）地-气系统的辐射差额 RS= ﹙Q+q﹚﹙1-α﹚+qa-F∞ Rn H LE G H Rn LE G 热量平衡：地球上热量收支的代数和就是热量平衡。 地面能量（热量）平衡公式： Rn——地面净辐射 H—— 感热通量密度， G—— 土壤热通量密度 LE—— 潜热通量密度 全球热量平衡 大气和地面反射 34 太阳辐射100 大气辐射 166 60 106 地面辐射 114 120 大气吸收 19 射向外太空 射向宇宙 6 大气上界 大气 大气吸收 潜热输送 湍流输送 23 10 地面吸收47 ω的确定 ω是用角度表示的时间，每15°为一小时 E: ω＝-90 °正午 ω＝0； s：ω＝0 上午：ω＜0 W: ω＝90 °下午：ω＞0， N: ω＝±180 ° 时角与地方时的关系： ω=15 °（T-12） 正午时刻h的计算公式 正午：ω=0 (1) 地球接收的太阳辐射随太阳高度角的变化有很大的变化。 (2)地球所接收的太阳辐射随季节有很大变化。 (3)地球上所接收的太阳辐射随纬度而变化。 由太阳直接辐射日总量的分布可知年较差的变化 太阳高度角 定义:太阳光线与地表水平面之间的夹角。(0°≤h≤90°) 2.太阳方位角 （A） 太阳光线在水平面上的投影和当地子午线的夹角。 式中A值： 正东：A=-90 正南：A=0 正西：A=＋90 正北：A=±180 日出日没