文档介绍：第一次作业
家庭作业一
1、大气组成
主要成分
体积百分比
主要分布高度
稳定/可受
主要来源
是否温室气体
氮气（N2）
%
0-250km
稳定
火山喷发
否
氧气（02）
%
0-100km
稳定
大气输入的潜热24%和湍流显热6%来补充，以维持大气能平衡。
地面长波辐射到宇宙空间6%和大气长波辐射到宇宙空间64%共计70%。
从宇宙空间射入的太阳辐射100%,地球反射30%,长波辐射射出70%。大气长波辐射
指出159%,吸收=20%+109%+30%=159%地面吸收=50%+95%=145%地面放出=30%+115%=145%,各部分的能量收支都是平衡的。
二、假设地球无大气，到达地表的太阳辐射通量密度Fs为1368W•m-2,入射的太阳辐射有
30%被反射(反射率A=),其余均为地球吸收。计算该情况下地球的等效黑体温度。
提示：
(1)等效黑体温度，是指相当于黑体的辐射温度。
(2)斯蒂芬-波尔兹曼常数s=X10-8W-m-2K-4
(3)去除反射部分外，地球以兀产面积吸收的太阳辐射，然后以4兀B2面积放射长波辐射，
二者达到平衡。
解：根据已知，地球吸收的太阳辐射与放射的长波辐射平衡的关系，有
Fs*S1*(1-A户ETb*S2
..一，*S1*(1-A)„
ETb=1368*4= W
-2.
&=兀］2,S2=4兀也得到ETb=,带入求得根据斯蒂芬-玻耳兹曼定律，ETb=s*T4,其中s=x10-8W-m-2K-4
有，丁=居，带入解得，T=
答：该情况下地球的等效黑体温度为。
家庭作业二
.为什么说大气的直接热源是地面辐射，而非太阳辐射
答：因为大气本身对太阳短波辐射直接吸收得很少，几乎是透明的，而地球表面却能大量吸
收太阳辐射，并经转化供给大气，大气对地面的长波辐射吸收强烈，从这个意义来说，地面
辐射是大气的直接热源。
.无大气包围的地球温度为255K,有大气包围时的温度为288K,出现该差别的原因是什么，求288K时的等效黑体地球辐射通量密度及其最大辐射的波长
答：无大气包围时的地球温度比有大气包围时的温度低，是因为：大气逆辐射使地面因放射
辐射而损耗的能量得到一定的补偿，这种作用称为大气的保温效应。在没有大气的情况下，这种保温效应消失，温度降低。
根据斯蒂芬-波耳兹曼定律E=sT4,*10-8*(288)4咫90W/m2
根据韦恩定律入=C/T289&288=
.一团未饱和湿空气块，从海平面开始沿山地爬升，此时温度为30C,其露点温度为20Co
设饱和后的湿绝热直减率为C/100m,求气块降温到10c时爬升的高度假设气块已达山顶
时，开始沿山坡下降，问到达海平面时的气块温度
答：爬升过程中先是干绝热上升，到达抬升凝结高度后沿湿绝热上升
(30-20)/1*100+(20-10)/*100=3000m。
下沉时按干绝热下沉10+3000/100*1=40C。
(若把上升饱和后看做可逆的湿绝热过程，则上升和下沉是可逆的，，一般来说饱和上升时凝结的液态水会脱落，是假绝热过程，应按干绝热下沉。同5)
.根据所给表格，求下列各空气块的相对湿度：
35C空气块每kg空气含水汽5g;
15c空