511的辐射能量平衡方程的预算
地表净辐射(Rnet)被定义为的总和上升流和下降短波(太阳能)和长波辐射组件或
Rsw的通量是传入的太阳辐射在表面和表面反照率(上升流和下降的太阳能辐射的比值)。在第三章,介绍了太阳辐射被定义为辐射波长为0.15至4.0微米(^米)。Rsw (1 - a)因此代表了净太阳辐射在表面。在极地黑暗,忽略月光和星光,Rsw (1 - a)是零。
长波辐射波长的占4 - 300 ^。传入的长波通量由Rlw给出,所以Ts4即将离任的长波通量。即将离任的长波通量取决于(无量纲)表面发射率,Stefan-Boltzman常数(5.67 x可W m - 2 K-4),阿和Ts,皮肤温度在开尔文(不与坐混淆,这是通常被认为是在地表约2米)。发射率被定义为辐射通量的比值从身体的一个完美的发射器(黑体)在同一动力学温度。一个完美的发射器(s = 1)也是一个完美的辐射吸收器。没有实际的物质是一个真正的黑体。然而,大多数表面在长波近似黑体谱(> 0.9)。雪是一个特别好的发射器(因此吸收器),通常的长波辐射率0.98到0.99。相比之下,大气是一种选择性或部分发射器,发射率远低于1。Rlw取决于大气温度、大气的水汽含量,其他微量气体,如二氧化碳和云层。 While the latter three influence the emissivity of the atmosphere (emissivity increases with an increase in all three), the temperature of the cloud base is also very important.
净长波预算(长波-长波)通常是负面的,但是往往变得不那么消极的(有时甚至积极)低,温暖的云量(北极层云)存在。请注意,在方程(3.5)top-of-atmosphere辐射预算)可以以同样的方式表达为方程(5.1),条款解释不同。在方程(5.1)我们正在处理地表反照率(a)而不是行星反照率(a)和向上长波通量取决于温度和表面发射率(相对于大气的联合效应和表面)。
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