文档介绍：第五章 地面和大气中的辐射过程
地球–大气系统的长波辐射
地面、大气及地气系统的辐射平衡
接合前面内容掌握吸收率、比辐射率概念
比较地面长波、短波吸收率的不同特点
地面对于长波辐射的吸收率接近常数,可作为灰体,但对短波辐射的吸收率较低,且随波长变化大。
理解()()式
地面的长波辐射特性
设地表温度为Tg,地面的积分出射度应是
或以地面比辐射率eg 表示,为
陆地表面可看作朗伯面;而平静的水面因有反射,则不能当作朗伯面处理。
大气的长波辐射性质(分别与短波对比)
1:太阳直接辐射<<地球与大气的红外辐射;
2:大气对长波辐射的散射削弱极小,一般只考虑吸收作用;
3:大气的吸收和放射须同时考虑。
长波辐射在大气中传输是一种漫射辐射,是在无散射但有吸收,放射的介质中的传输
长波辐射在大气中传输
长波辐射在大气中传输
理解并能写出Schwarzchild 方程() () ()式,理解() 式中各项含义
吸收+放出总变化() Z坐标下方程()
光学厚度坐标方程() 解方程结果()
方程的解的形式为:()()
在已知吸收物质的吸收系数和光学厚度以及介质的温度分布以后,可以从理论上计算大气中辐射场的分布。
掌握漫射透过率、漫射因子的概念,理解() 、() 式
只考虑气层的吸收削弱
由地面到Z处,由()得利用()
可求出在Z高度上的辐照度Eλ()
定义地面至Z处气层的漫射透过率
长波辐射在大气中传输
对比平行辐射透过率和漫射透过率表达示形式,若要把漫射辐射当作平行辐射处理, 倍。其原理是清楚的,因为(0) 是这一层大气的垂直光学厚度,垂直方向辐射的光学路径最短,而其它方向的路径都要加长,其吸收当然也增加了。作为对各个方向的积分,其最终效果是加大 倍,因此也有人把β称为漫射因子
掌握OLR(Outgoing Longwave Radiation )概念,理解() 式各项意义,结合() 式。
假定地面为黑体,温度为Tg,则有边条件:= 0处,L( 0)=B(Tg)。
根据长波辐射传输方程的通解(),大气顶处向外单色幅亮度为
假设大气放射是各向同性的,对半球空间积分以后,可得到大气上界的单色辐射通量密度()
大气顶射出的长波辐射
其中第一项为来自地表的辐射,
第二项为各层大气的辐射和吸收。