《卫星气象学》第3章.pdfVIP

3.5 辐射在大气中的传输 1 • 太阳辐射的能量集中在0.1m至4.0m之间 • 地球大气辐射的能量主要集中在4m至120m之间 • 太阳辐射为短波辐射，称地-气辐射为长波辐射。 • 短波辐射和长波辐射以4m分界。 波长（μm） 2 地球截获的太阳辐射 日地平均距离处的辐射 在日地平均距离处的太阳辐射称之为太阳常数S ，定义为：在日地平均 0 距离处通过与太阳光束垂直的单位面积上的太阳能通量。它表征了到达地 球表面总的太阳辐射能。 rsun为太阳的半径，F为太阳的出射度；则太阳表面处太阳发出的辐射 能量为F4πr2 ，d为离太阳的日地平均距离；S 为太阳常数； S 4πd2 为太 sun 0 0 阳发出的辐射能量； 两者之间必须相等，F4πr2 =S 4πd2 sun 0 所以， F=S (d/r )2 0 sun 地球截获的太阳辐射能为S πr2 ，此能量均匀分布在地球表面，则大气顶 0 earth 处单位时间内、单位面积上所接受的能量为： S r 2 S Q 0 earth 0 4r2 4 earth 3 地球截获的太阳辐射 大气顶处的太阳辐射 地球轨道偏心率平均为0.017 ，变化很小；日地平均距离的平方对其平均值的变化为 3.3% 。考虑这些因素，达到大气顶的辐射通量密度可表示为：  2 d F S  cos 0   sun d    2 d 式中 为日地平均距离，d是日地距离，cosθ 是太阳天顶角的余弦。对于 可根据 d sun   d 地球绕太