長波輻射

長波輻射

地面吸收太陽輻射後,溫度增高,轉而將能量向天空作出的輻射。其能量集中在紅外線部分,波長則大大長於太陽輻射的波長。又稱地面輻射。

概念

地面吸收太陽輻射後,溫度增高,轉而將能量向天空作出的輻射。其能量集中在紅外線部分,波長則大大長於太陽輻射的波長。又稱地面輻射。
長波輻射長波輻射

特點
與太陽的短波輻射相比,長波輻射在大氣的傳播過程中有以下特點:
(1)輻射源:地球和大氣。
(2)通過大氣的任一平面射出具有各個方向的漫射輻射。
(3)大氣對長波輻射的散射削弱作用極小,可以忽略不計(雲和塵埃等大顆粒較多的情況除外)。因而研究長波輻射的時候,往往只考慮吸收作用,而忽略散射。
(4)大氣削弱輻射的同時,也在放射輻射,有時甚至其放射的輻射會超出吸收的部分,因此必須將大氣的放射與吸收同時考慮。
長波輻射在大氣中的傳輸是漫射輻射,是在無散射,但是既有吸收又有放射的介質中的傳輸。

地-氣系統中的長波輻射
在地球輻射中,由地面向上發射的長波輻射稱為地面輻射或地面射出輻射,大氣發射的長波輻射稱為大氣輻射,大氣向下發射的長波輻射稱為大氣逆輻射。
(1)地面輻射(groundradiation)
地球表面在吸收太陽輻射的同時,又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式,稱為地面輻射。
地面的輻射能力,主要決定於地面本身的溫度。由於輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強,所以,白天,地面溫度較高,地面輻射較強;夜間,地面溫度較低,地面輻射較弱。理論和實踐證明:物體的溫度愈高,則輻射波長愈短;物體的溫度愈低,則輻射波長愈長。
(2)大氣輻射(atmosphericradiation)
大氣吸收地面長波輻射的同時,又以輻射的方式向外放射能量,大氣這種向外放射能量的方式,稱為大氣輻射。由於大氣本身的溫度也低,放射的輻射能的波長較長,故也稱為大氣長波輻射。
(3)大氣逆輻射(atmosphericcounterradiation)
大氣輻射的方向既有向上的,也有向下的。大氣輻射中向下的那一部大氣輻射部分,剛好和地面輻射的方向相反,所以稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射是地面獲得熱量的重要來源。
由於大氣逆輻射,地面實際損失的熱量比地面長波輻射放出的熱量少一些,大氣的這種保溫作用稱為大氣的溫室效應。這種大氣的保溫作用使近地表的氣溫提高了約18℃。
作為對比,月球因為沒有像地球這樣的大氣,因而表面的溫度晝夜變化劇烈,白天表面溫度可達127℃,夜間可降至-183℃。

分類

太陽的幅射波可分為長波幅射短波幅射

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