Earthatmosphere系统的辐射平衡

的地球大气层系统包括合奏的大气、海洋、陆地和冰层覆盖。这个系统raybet雷竞技最新由轨道控制的气候和地球的自转,表面的物理状态和化学成分(包括液体水和冰),大气的密度和组成。最后一个参数的控制主要参与辐射平衡。由于这个原因我们对地球大气层的辐射平衡系统将在本节简要总结。感兴趣的读者被称为Paltridge Piatt和(1976)为进一步的细节。

太阳可以被认为是黑体,温度5800 K左右。按照这个温度,90%的能量辐射由害怕辐射波长范围从0.4到4.0 /米。强度最大的可见范围约为0.5点。

来自太阳的辐射能量,30”/„反映地球大气层的系统。这个分数称为行星反照率。行星反照率监管在大气中云的重要方式。据估计,20 - 25 %的入射辐射反映云。这部分的反照率明显不同的函数的性质和云层的尺寸。其他的行星反照率是由于从表面反射和散射气体分子和气溶胶粒子。另一个25 30%的入射辐射吸收气体,气溶胶粒子和云元素,而辐射到达表面的平衡和吸收。

在大气中气体,02年,Oa和水蒸气分子最有效的吸收器。100公里以上,害怕辐射波长短于0.18 /米被分子吸收氧气,导致加热空气的低密度(热大气层)。非常小的一部分能量吸收用于化学离解和电离。辐射的波长范围内的吸收0.18 - -0.29点在同温层,和一定程度上的中间层02和03分子。平流层顶周围的温度相对较高(见1.2节)是由这个过程引起的。在较低的部分大气对流层(),吸收水蒸气分子是最重要的。

地面大气系统能量辐射回太空的数量等于入射能量。地球的表面,像所有的辐射体,根据其温度发出辐射。由于逆关系的温度和发射辐射的波长,表面辐射的红外线范围(4 - 400 / jm)。如果释放出来的能量的总量在表面离开大气层,地球的温度将在-20 C(有效辐射温度)。然而,大气吸收红外辐射的重要组成部分。由于表面空气的全球平均气温14°C。

气体吸收红外辐射大气水蒸气,二氧化碳,并在较小程度上,臭氧。此外,在这个波长乐队。

云是近乎完美吸收,而相信气溶胶粒子的影响不那么重要了。云元素和气体分子吸收红外辐射从地球也辐射排放国。这些辐射的某一部分直接回到水面,这减少了热量损失的较低层次。由于大气排放温度比表面,他们比吸收排放更少的能量。离开地球大气层的能量系统因此小于发出的表面。地球表面提供了一个这样的低层大气热源。与距离热源温度降低,从而导致对流层的形成。

上面所提到的,离开地球大气层的能量等于传入的能源系统。然而,应该强调,这是真的只对整个系统的规模很长一段时间。在当地,在给定的位置在地球上,偏离平衡非常重要。因此,在纬度之间的赤道带30°N和30°S,接收到的能量的数量大大超过了发出的数量。换句话说,这意味着这些地区的辐射平衡是积极的。在情理之中几乎是满足平衡条件,而在极地地区的平衡是负的(有一个精力赤字)。这一事实解释了低强度的入射辐射的高反照率以及这些地区被冰雪覆盖。的纬向分布的签署和价值辐射平衡大气环流大幅修改的原因是地球的旋转,而大气中水平和垂直运动,反过来,调节过云层和降雨的全球分销(受水蒸气凝结核)的可用性。

大气环流传输热量从领域积极的辐射平衡的地方有一个能量赤字。这个循环的一个重要特点是,一部分热量传递的潜在形式,这意味着热量是由移动的空气中水蒸气的凝结。据估计,约有三分之一的能量穿越纬度30°的两个半球以潜热的形式。另一个的三分之一能源运输发生在海洋。因此只有30%的热量是由大气中直接运输。

表面海洋的温度,由混合控制的上层水,起着重要的作用在调节大气和海洋之间的热交换。不幸的是,这些交换过程不够已知定量地确定海洋在全球热传输的作用。因此,进一步的工作有待完成澄清这一点这对气候研究具有十分重要的意义。raybet雷竞技最新

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