文档介绍：第3节辐射平衡
一、到达地表的太阳辐射
(一)太阳总辐射(一)太阳总辐射((globalglobal radiationradiation))
:通过大气圈直接到达地面的太阳
辐射。它随太阳高度的增大而增强;在太阳高
度一定时,随大气透明度的增大而增强。其日
变化、年变化和随纬度的变化主要由太阳高度
角决定。
:由大气中的空气分子和悬浮物所
散射的、来自天穹各个方向的太阳辐射。它随
太阳高度的增大而增强;随大气透明度的增大
而减弱。其日变化、年变化和随纬度的变化也
主要由太阳高度角决定。
太阳总辐射
直接辐射散射辐射
太阳高度角太阳高度角
大气透明度大气透明度
日变化日变化
年变化年变化
纬度变化纬度变化
(二)地面反射率(二)地面反射率((albedoalbedo))
:地面反射辐射量与入射辐射量之比。概念:地面反射辐射量与入射辐射量之比。
反射率越大,地面吸收太阳辐射越少;反射率越大,地面吸收太阳辐射越少;
反射率越小,地面吸收太阳辐射越多。反射率越小,地面吸收太阳辐射越多。
((11)下垫面性质:颜色、干湿状况、粗糙程度)下垫面性质:颜色、干湿状况、粗糙程度
原理:在可见光波段,黑体反射率近于零;原理:在可见光波段,黑体反射率近于零;
白体反射率近于白体反射率近于11 。。
((22)入射辐射的波长:绿色植被强烈吸收紫外线)入射辐射的波长:绿色植被强烈吸收紫外线
和可见光;强烈反射近红外线。和可见光;强烈反射近红外线。
遥感归一化差值植被指数:遥感归一化差值植被指数:
NIR −V
NDVI =
NIR + V
云、水、雪对可见光的反射辐射大于对近红外云、水、雪对可见光的反射辐射大于对近红外
的反射辐射,的反射辐射,NDVI<0NDVI<0;;
岩石、裸土对二者的反射辐射相当,岩石、裸土对二者的反射辐射相当,NDVINDVI≈≈00
植被覆盖地区的植被覆盖地区的NDVI>0NDVI>0,,覆盖度越高,数值越覆盖度越高,数值越
大。大。
不同下垫面的反射率不同下垫面的反射率
不同下垫面对可见光的反射率
深色土壤深色土壤 5%5%~~1515 %%
浅色、沙性土壤浅色、沙性土壤 25%25%~~4545 %%
草地草地 15%15%~~2525 %%
干草地干草地 20%20%~~3030 %%
阔叶林阔叶林 15%15%~~20%20%
天然水天然水 6%6%~~1010 %%
干洁新雪干洁新雪 80%80%~~9595 %%
污浊的雪污浊的雪 40%40%~~5050 %%
混凝土(干)混凝土(干) 17%17%~~2727 %%
沥青沥青 5%5%~~1010 %%
地面总反射率的分布地面总反射率的分布
((urbanurban heatheat islandisland))
((11)概念:城区气温高于郊区,类似高温孤岛。)概念:城区气温高于郊区,类似高温孤岛。
((22)成因:)成因:
城市地表粗糙和柏油地面,反射率低,吸热和城市地表粗糙和柏油地面,反射率低,吸热和
导热性高。导热性高。
,,1414时,紫竹院:时,紫竹院:
℃,沥青路面℃,℃℃,,℃℃
水面和植被少,地表湿度低,类似荒漠水面和植被少,地表湿度低,类似荒漠
高耗能工业、汽车、取暖设备排出废热高耗能工业、汽车、取暖设备排出废热
建筑物稠密,减弱通风和散热建筑物稠密,减弱通风和散热
空气污染物含量高,阻碍地面与高空的热交换空气污染物含量高,阻碍地面与高空的热交换
人口密度大人口密度大
城市环境中的辐射、反射、尘罩与空气运动城市环境中的辐射、反射、尘罩与空气运动