| | 物體之間時刻不停地以輻射的方式交換着熱量,在某一段時間內物體的輻射收支差值,稱輻射平衡”。地表的輻射平衡,等於地面吸收的太陽輻射和支出的有效輻射之差值。 | | 輻射平衡
radiation balance
一個物體或係統的輻射能量收支相等時的狀況。輻
射能量收入和支出的差值稱為輻射差額。當收入大於支
出時,差額為正,即有淨輻射;當收入小於支出時,差
額為負。在氣候學中,輻射差額指地球表面、大氣或地
- 氣係統輻射能量收入與支出的差額。它是氣候形成的
重要因子之一。
地球表面輻射差額qd為地面吸收的短波太陽輻射和
放出的長波有效輻射qe之差,即
qd=(qi+qs)(1-□)-qe
式中qi和qs分別為到達地面的太陽直接輻射和散射輻射;
□為地面反射率。 地面長波有效輻射等於地面放出的長
波輻射與大氣嚮地面的長波輻射之間的差額。
地-氣係統的輻射差額 qds指以地面為下底、以大氣
頂為上底的整個鉛直氣柱內接收到的短波太陽輻射與大
氣上界嚮太空放出的長波輻射之差,即
qds=q0(1-□ s)-qf
式中qo為到達大氣上界的太陽輻射量;□ s為地-氣係統反
射率;qf為大氣上界嚮太空放出的長波射輻射。
地-氣係統的輻射差額減去地球表面的輻射差額即
為大氣圈的輻射差額。
由於在任何緯度上,地球表面的輻射差額均大於地
-氣係統的輻射差額,所以在任何緯度上的大氣輻射差額
都是負值,而且不同緯度上輻射差額的變化是比較小的。
就全球範圍而言,長年平均狀況的輻射是近似平衡的,大
氣係統的輻射差額為負,地面輻射差額為正,地面通過
潛熱和感熱通量嚮大氣輸送熱量,以達到大氣係統的熱
量平衡。
地-氣係統的輻射差額隨緯度增加而減少,逐漸由正
值變成負值,正負值轉換的緯度又因季節而嚮北或南位
移。總的來說,低緯度地區地-氣係統有熱量盈餘,高緯
度地區地-氣係統有熱量虧損。這個特徵决定了地球上溫
度分佈的基本形勢,在大氣環流和不同下墊面(海陸分
布、地勢起伏、地面性狀等)的作用下形成地球上復雜
多樣的氣候。
(高國棟 陸渝蓉) | | - : radiation balance, radiation equilibrium
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