海南大学农业气象学第二章辐射.ppt

§1. 有关辐射的基本知识 §2. 太阳与地球 §3. 太阳辐射 §4. 长波辐射 §5. 辐射与农业生产;§1. 有关辐射的基本知识;什么叫辐射;电磁波谱;辐射能与辐射强度;（2）表示辐射强弱的物理量称作辐射强度。按照辐射方向 的不同，可以有不同的称呼： ;辐射强度与光照度的区别：;辐射的吸收、反射和透射;物体的吸收率、反射率及透射率是物体的固有属性，且其数值随着不同波长的辐射以及其自身表面温度的变化而不同，即它们都是波长和温度的函数： a、r、d ＝ f（λ、T）;有关辐射的基本定律;Wein定律;海南大学农业气象学第二章辐射;海南大学农业气象学第二章辐射;海南大学农业气象学第二章辐射;海南大学农业气象学第二章辐射;§2. 太阳与地球;太阳系家族;太阳系家族各行星;太阳系各行星数据;太阳系各天体的图片（欣赏）;地球的公转与自转;地球的公转与季节的形成;自转轴与黄道面倾角;地球公转和二十四节气;二十四节气;季节;二十四节气含义;地球的大小;地球的经纬度和时区;格林尼治天文台;本初子午线;地球的经纬度和时区;地表经纬度;以太阳直射本地经线定义为地方时12点； 经线相差1°其地方时相差4min； 以0°经线时间为基准，东西各7.5°的区域为0时区，向东西各增加15°为一个新的时区，分别为东一区、东二区、西一区、西二区……，该区域内时间以中间经线时间为其区时，相邻时区时间相差1小时，东边的早，东西十二时区重叠。;§3. 太阳辐射;一、太阳辐射光谱和太阳常数;太阳常数： 当处于日地平均距离，地球大气上界、垂直于太阳平行光线，单位时间穿过单位面积的太阳辐射能，数值上约1367±7 w/m2。 太阳常数随着太阳活动而发生变化，范围约1325～1457 w/m2。 大气上界，太阳辐射产生的平均光照强度为1.35～1.4×105lx，称太阳光量常数。 ;二、太阳高度角和日照时间;二、太阳高度角和日照时间;二、太阳高度角和日照时间;海南大学农业气象学第二章辐射;二、太阳高度角和日照时间;三、大气对太阳辐射的减弱;大气对太阳辐射的吸收作用;（2）大气中各种成份对太阳辐射的吸收 大气中吸收太阳辐射的物质主要是氧、臭氧、水汽和液态水，其次是二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、尘埃等。 氧（O2） 氧对太阳辐射的吸收主要在0.25μm以下的紫外区，吸收很强。并在吸收后发生光化反应产生臭氧。这一吸收作用主要在高层大气中进行，以致使0.25μm以下的太阳辐射很少到达一般观测所及的高度。在可见光区，氧还有两个较弱的吸收带，A带位于0.76μm附近，B带位于0.69μm附近。它们对太阳辐射的削弱不大。 臭氧（O3）：臭氧在紫外区和可见光区都有吸收带，其最强的吸收带位于0.2～0.32μm之间称为哈特莱带，另一个吸收带位于0.32--0.36μm称为汉琴斯带。由于这个波段的辐射被臭氧吸收，使它不能到达地面，因而保护了地面上生物免受过量紫外线的伤害。位于可见光的吸收带其波长范围在0.44～0.75μm。此吸收带虽弱，但因位于太阳辐射最强的波段内、所以吸收的能量并不少。????? ?;水汽和液态水（H2O）：水汽对太阳辐射的吸收带和吸收线很多，在可见光区有很多吸收带，但都很弱。在红外区从波长0.93～2.85μm之间有七个主要的吸收带，水汽对太阳辐射的吸收与水汽含量的多少有关，水汽含量愈多，吸收的也愈多。一般来说，水汽在主要的太阳辐射光谱中没有极强的吸收带。大气中的水分不仅处于气态，也有处于液态的，大气中的液态水同样能够吸收太阳辐射。液态水具有比水汽强得多的吸收带，这些吸收带的位置相对于水汽吸收带向波长较长的方向移动。 ??????? 二氧化碳（CO2）：二氧化碳在波长大于2μm的红外区有若干个吸收带，比较强的中心位于2.77和4.3μm。但该波段内太阳辐射比较弱，因此在研究太阳短波辐射时，可以忽略。;大气中的飘尘、其它固态物质及大气中的污染物质，像甲烷（CH4）等对太阳辐射也有吸收作用。大气中这些物质的含量是随时间和地点而变化的，它们的来源与特性也有很大的差异，因此研究它们对太阳辐射的吸收是比较困难的。但也可以肯定，大气中这些物质的含量越高，对太阳辐射吸收减弱得越厉害。所以在工业中心、森林山火及火山爆发的地区，太阳辐射将会有明显的减弱。 ????? ?? 由上讨论可知，大气对太阳辐射的吸收，在平流层以上主要是氧和臭氧对紫外辐射的吸收，平流层以下，主要是水汽对红外辐射的吸收，整层大气吸收作用约削弱掉太阳辐射能的24％。因而对于对流层大气来说，太阳辐射不是其主要的热源。;大气对太阳辐射的散射作用;大气对太阳辐射的散射作用;散射对太阳辐射减弱作用强烈，使