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1、会计学1气象学太阳辐射气象学太阳辐射(tiynfsh)第一页，共112页。n n一、太阳辐射一、太阳辐射(ti yn f sh)时间长短时间长短n n二、太阳辐射二、太阳辐射(ti yn f sh)光谱光谱n n三、太阳辐照度三、太阳辐照度n n四、太阳在大气辐射中的减弱四、太阳在大气辐射中的减弱作用作用n n五、到达地面的太阳辐射五、到达地面的太阳辐射(ti yn f sh)n n六、地面对太阳辐射六、地面对太阳辐射(ti yn f sh)的反射的反射第一节第一节 太阳辐射太阳辐射(ti yn f sh)第1页/共112页第二页，共112页。一、太阳辐射时间一、太阳辐射时间(shjin)长短
2、长短n n（一）地球公转与四季形成（一）地球公转与四季形成n n 由于地球绕太阳公转时，由于地球绕太阳公转时，不同不同(b tn)时期获得的辐时期获得的辐射能量不同射能量不同(b tn)，使温，使温度不同度不同(b tn)，从而形成，从而形成四季。太阳直射北半球时，北四季。太阳直射北半球时，北半球太阳高度角大，日照时间半球太阳高度角大，日照时间长，获得的太阳辐射能多，温长，获得的太阳辐射能多，温度高；反之，太阳直射南半球，度高；反之，太阳直射南半球，北半球温度低。北半球温度低。第2页/共112页第三页，共112页。夏至日 太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，纬度愈高，白昼愈长，在北极圈内（66.
3、5N）为24h白昼，称极昼(j zhu)现象；南半球则相反。此时，北半球为夏季，南半球为冬季。冬至日 太阳直射南回归线，北半球昼短夜长，纬度愈高，白昼愈短，在北极圈内为24h黑夜，称极夜(j y)现象；南半球则相反。此时北半球为冬季，南半球为夏季。春分日和秋分日 太阳(tiyng)直射赤道，全球各纬度均昼夜平分，各为12h，北半球分别为春、秋季。地球公转与四季形成地球公转与四季形成第3页/共112页第四页，共112页。四季四季天文学天文学气候学气候学（月份）（月份）农业科学农业科学（候均温）（候均温）古代民间古代民间春季春季春分春分-夏至夏至3-510.0-22.0立春立春谷雨谷雨夏季夏季夏至
4、夏至-秋分秋分6-822.0立夏立夏大暑大暑秋季秋季秋分秋分-冬至冬至9-1110.0-22.0立秋立秋霜降霜降冬季冬季冬至冬至-春分春分12-次年次年210.0立冬立冬大寒大寒 四季四季(sj)的划的划分分第4页/共112页第五页，共112页。二十四节气二十四节气二十四节气二十四节气地球绕太阳公转一周要转地球绕太阳公转一周要转360度，期间地球要自转度，期间地球要自转365圈，历圈，历时时365天。把地球公转一周等分为二十四等份，每一等天。把地球公转一周等分为二十四等份，每一等(ydn)份为份为15度，大约历时度，大约历时15天，这天，这15天为一个节气。天为一个节气。春雨惊春清谷天，夏满芒
5、夏暑相连。春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。上半年来六廿一，下半年来八廿三。上半年来六廿一，下半年来八廿三。每月两节日期定，最多相差一两天。每月两节日期定，最多相差一两天。春春分分谷谷雨雨立立春春雨雨水水夏夏至至大大暑暑小小满满秋秋分分霜霜降降处处暑暑冬冬至至大大寒寒惊惊蛰蛰清清明明芒芒种种小小暑暑立立夏夏白白露露寒寒露露立立秋秋大大雪雪小小寒寒立立冬冬小小雪雪下一页第5页/共112页第六页，共112页。第6页/共112页第七页，共112页。二十四节二十四节(rshsji)立立春春立春立春(lchn)：2月月3日日-2月月5日日惊
6、蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪春季春季开始开始植物植物开始开始萌发萌发(mngf)生长生长第7页/共112页第八页，共112页。二十四节气雨水二十四节气雨水(yshu)雨水雨水(yshu)：2月月18日日-2月月20日日惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪第8页/共112页第九页，共112页。二十四节气二十四节气惊蛰惊蛰(jngzh)惊蛰(jngzh)：3月5日-3月7日 惊 蛰
7、春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪开始打雷蛰伏的昆虫开始打雷蛰伏的昆虫(knchng)被惊醒开始四处活动被惊醒开始四处活动第9页/共112页第十页，共112页。二十四节气二十四节气春分春分(chnfn)春分(chnfn)：3月20日-3月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪太阳太阳(tiyng)直射赤道昼夜平分直射赤道昼夜平分第10页/共112页第十一页，共112页。二十四节气
8、二十四节气清明清明(qngmng)清明(qngmng)：4月4日-4月6日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪气候温暖草木气候温暖草木(com)复苏复苏第11页/共112页第十二页，共112页。二十四节气二十四节气谷雨谷雨(gy)谷雨(gy)：4月19日-4月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪降水增加降水增加(zngji)雨生百谷雨生百谷第12页/共112页第十三页，共
9、112页。二十四节气二十四节气立夏立夏(lxi)立夏(l xi)：5月5日-5月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪夏季开始夏季开始(kish)植物开始植物开始(kish)旺盛生长旺盛生长第13页/共112页第十四页，共112页。二十四节气二十四节气小满小满(xiomn)小满(xiomn)：5月20日-5月22日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪麦类作物麦类作物(zuw)
10、的籽粒即将饱满。的籽粒即将饱满。第14页/共112页第十五页，共112页。二十四节气二十四节气芒种芒种(mngzhng)芒种(mng zhng)：6月5日-6月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪麦类作物成熟秋作物忙于麦类作物成熟秋作物忙于(mngy)播种。播种。第15页/共112页第十六页，共112页。二十四节气二十四节气夏至夏至(xizh)夏至(xizh)：6月21日-6月22日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立
11、 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪炎夏到来炎夏到来(doli)白昼最长白昼最长第16页/共112页第十七页，共112页。二十四节气二十四节气小暑小暑(xiosh)小暑(xiosh)：7月6日-7月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪炎热炎热(ynr)的季节但未达到最热。的季节但未达到最热。第17页/共112页第十八页，共112页。二十四节气二十四节气大暑大暑(dsh)大暑(dsh)：7月22日-7月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立
12、夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪最热的时节最热的时节(shji)。第18页/共112页第十九页，共112页。二十四节气二十四节气立秋立秋(lqi)立秋(l qi)：8月7日-8月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪秋季秋季(qij)开始进入收获时节开始进入收获时节第19页/共112页第二十页，共112页。二十四节气二十四节气处暑处暑(chsh)处暑(chsh)：8月22日-8月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小
13、 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪躲藏终止炎热天气躲藏终止炎热天气(tinq)即将过去即将过去第20页/共112页第二十一页，共112页。二十四节气二十四节气白露白露(bil)白露(bil)：9月7日-9月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪早晚气温早晚气温(qwn)较低露水较重较低露水较重第21页/共112页第二十二页，共112页。二十四节气二十四节气秋分秋分(qifn)秋分(qifn)：9月22日-9月24日 惊 蛰春
14、 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪太阳直射赤道太阳直射赤道(chdo)昼夜平分昼夜平分第22页/共112页第二十三页，共112页。二十四节气二十四节气寒露寒露(hnl)寒露(hnl)：10月8日-10月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪早晚气温早晚气温(qwn)更低露水发凉已有冷意更低露水发凉已有冷意第23页/共112页第二十四页，共112页。二十四节气二十四节气霜降霜降(shu
15、ngjing)霜降(shungjing)：10月23日-10月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气天气(tinq)转冷开始见霜转冷开始见霜第24页/共112页第二十五页，共112页。二十四节气二十四节气立冬立冬(ldng)立冬(l dng)：11月7日-11月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪冬季冬季(dngj)开始寒冷天气到来开始寒冷天气到来第25页/共112
16、页第二十六页，共112页。二十四节气二十四节气小雪小雪(xioxu)小雪(xioxu)：11月22日-11月23日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气较冷降水天气较冷降水(jingshu)以雪的形态出现但雪量较小以雪的形态出现但雪量较小第26页/共112页第二十七页，共112页。二十四节气二十四节气大雪大雪(dxu)大雪(dxu)：12月6日-12月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大
17、 寒立 冬小 雪天气更冷降雪量大形成天气更冷降雪量大形成(xngchng)地面积雪地面积雪第27页/共112页第二十八页，共112页。二十四节气二十四节气冬至冬至(dngzh)冬至(dngzh)：12月21日-12月23日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪寒冬寒冬(hndn)到来白天最短到来白天最短第28页/共112页第二十九页，共112页。二十四节气二十四节气小寒小寒(xiohn)小寒(xiohn)：1月5日-1月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立
18、 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪一年中较寒冷一年中较寒冷(hnlng)的时节但不是最冷的时节但不是最冷第29页/共112页第三十页，共112页。二十四节气二十四节气大寒大寒(dhn)大寒(dhn)：1月20日-1月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪一年中最冷的时节一年中最冷的时节(shji)第30页/共112页第三十一页，共112页。一月小寒接大寒，二月立春一月小寒接大寒，二月立春雨水连；雨水连；惊蛰春分在三月，清明谷雨惊蛰春分
19、在三月，清明谷雨四月天；四月天；五月立夏和小满，六月芒种五月立夏和小满，六月芒种夏至连；夏至连；七月大暑和小暑七月大暑和小暑(xiosh)，立秋处暑八月间；，立秋处暑八月间；九月白露接秋分，寒露霜降九月白露接秋分，寒露霜降十月全；十月全；立冬小雪十一月，大雪冬至立冬小雪十一月，大雪冬至迎新年。迎新年。抓紧季节忙生产，种收及时抓紧季节忙生产，种收及时保丰年。保丰年。二十四节二十四节(r sh s ji)有先后，下列有先后，下列口诀记心间口诀记心间第31页/共112页第三十二页，共112页。n n（二）、太阳高度（二）、太阳高度(god)角角（h）n n太阳平行光线与地平面的交角太阳平行光线与地平
20、面的交角称为太阳高度称为太阳高度(god)角，常简角，常简称为太阳高度称为太阳高度(god)。h =0时最小，时最小，h =90时最大。时最大。n n 第32页/共112页第三十三页，共112页。n n 太阳高度角（h）的变化：n n 一天中，早晨和傍晚，h最小，水平面上得到太阳能少；正午(zhngw)，h大，水平面上得到的太阳能多。n n 北半球：一年中，冬至h最小，夏至最大。所以，太阳辐射能夏季大，冬季小。第33页/共112页第三十四页，共112页。1、昼夜的形成、昼夜的形成地球在自转的过程地球在自转的过程中，总是有半个球面向着中，总是有半个球面向着(xingzhe)太阳，表现太阳，表现为
21、白昼，称为昼半球，另为白昼，称为昼半球，另外半个球面背对着太阳，外半个球面背对着太阳，表现为黑夜，称为夜半球，表现为黑夜，称为夜半球，昼半球与夜半球的交界线昼半球与夜半球的交界线称为晨昏线。地球不停的称为晨昏线。地球不停的自转，就形成了昼夜交替自转，就形成了昼夜交替的现象，如右图的现象，如右图（三）昼夜形成（三）昼夜形成(xngchng)与日照时与日照时数数第34页/共112页第三十五页，共112页。2、昼夜长短的变化、昼夜长短的变化地球在自转和公转的过程中，由于地轴和地地球在自转和公转的过程中，由于地轴和地球公转轨道面保持球公转轨道面保持6633的倾角，使得晨昏线的倾角，使得晨昏线和地轴不在
22、一个平面上（春秋分除外和地轴不在一个平面上（春秋分除外(chwi)），因此晨昏线和地球上的纬度线相），因此晨昏线和地球上的纬度线相交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼半球，称之为昼弧段；一部分在夜半球，称为半球，称之为昼弧段；一部分在夜半球，称为夜弧段。夜弧段。又由于地球和太阳的相对位置经常发生变化，又由于地球和太阳的相对位置经常发生变化，而地轴方向保持不变，使晨昏线也经常发生变而地轴方向保持不变，使晨昏线也经常发生变化，晨昏化，晨昏线所分割的昼弧段和夜弧段的长短也线所分割的昼弧段和夜弧段的长短也经常发生变化（赤道地区昼弧和夜弧相等），经常发生变化（
23、赤道地区昼弧和夜弧相等），形成了昼夜长短的变化形成了昼夜长短的变化。第35页/共112页第三十六页，共112页。第36页/共112页第三十七页，共112页。北半球日照时间变化：北半球日照时间变化：北半球日照时间变化：北半球日照时间变化：一一一一年年年年中中中中，夏夏夏夏至至至至日日日日照照照照时时时时间间间间最最最最长长长长，冬冬冬冬至至至至最最最最短；短；短；短；夏夏夏夏半半半半年年年年昼昼昼昼长长长长夜夜夜夜短短短短，昼昼昼昼长长长长随随随随纬纬纬纬度度度度升升升升高高高高而而而而增增增增长长长长(zngzh(zngzh ng)ng)，日日日日照照照照时时时时间间间间越越越越长长长长，冬冬
24、冬冬半半半半年年年年昼昼昼昼长长长长随随随随纬纬纬纬度度度度升升升升高高高高而而而而缩缩缩缩短短短短，日日日日照照照照时时时时间间间间缩短，春、秋分则不随纬度升高而变。缩短，春、秋分则不随纬度升高而变。缩短，春、秋分则不随纬度升高而变。缩短，春、秋分则不随纬度升高而变。3、日照时间、日照时间第37页/共112页第三十八页，共112页。3 3、日照、日照(rzho)(rzho)时间时间可照时数（昼长）可照时数（昼长）实照时数实照时数日照日照(rzho)(rzho)百分率百分率光照时间光照时间从日出到日落(r lu)太阳可能照射的昼长时间。它以小时为单位。它是地面上用日照计实际测量的日照时数。受云
25、层和遮蔽物的影响，由于散射辐射强度几乎(jh)达不到日照计感应强度，所以实照时数几乎(jh)可以说明太阳直接辐射的时数多少，即晴朗时数多少。它是实照时数与可照时数的百分比。它的大小说明晴阴状况，日照百分率大说明晴天多。可可照照时时数数（昼昼长长）是是日日出出至至日日没没的的时时数数，实实际际上上，就就作作物物光光合合作作用用所所需需光光照照而而言言，在在日日出出前前和和日日落落后后，太太阳阳光光线线在在地地平平线线以以下下0-6时时，光光通通过过大大气气散散射射到到地地表表产产生生一一定定光光照照度度，这种光分别称这种光分别称曙光曙光和和暮光暮光，所以所以光照时间光照时间=可照时间可照时间+曙
26、暮光时间曙暮光时间第38页/共112页第三十九页，共112页。二、太阳辐射二、太阳辐射(ti yn f sh)光谱光谱太阳太阳(tiyng)辐射光谱辐射光谱太阳太阳(tiyng)辐射能随波长的分布曲线。辐射能随波长的分布曲线。在大气的上届，太阳在大气的上届，太阳(tiyng)辐射能辐射能绝大部分集中在波长绝大部分集中在波长0.15-4m之间，占太之间，占太阳阳(tiyng)辐射总能量的辐射总能量的99%。集中在紫。集中在紫外线、可见光、红外线波段内，因波长比外线、可见光、红外线波段内，因波长比较短，所以称太阳较短，所以称太阳(tiyng)辐射为短波辐辐射为短波辐射。射。太阳太阳(tiyng)辐
27、射光谱中，能量密度辐射光谱中，能量密度最大值是最大值是0.475mp12第39页/共112页第四十页，共112页。第40页/共112页第四十一页，共112页。v可见光区可见光区v(0.4-0.76m）能量）能量(nngling)占占总能量总能量(nngling)的的50%，具有光，具有光效应，是人类效应，是人类肉眼可见光谱肉眼可见光谱区，也是植物区，也是植物光合作用的有光合作用的有效光谱区。可效光谱区。可见光可按波长见光可按波长由长至短分解由长至短分解为红、橙、黄、为红、橙、黄、绿、青、蓝、绿、青、蓝、紫七色光。太紫七色光。太阳辐射的最大阳辐射的最大波长。波长。v紫外光区紫外光区（0.76m）
28、能量占）能量占总能量的总能量的43%，具有，具有热效应，起热效应，起着加热地面、着加热地面、大气、动、大气、动、植物植物(zhw)等等物体的作用。物体的作用。第41页/共112页第四十二页，共112页。三、太阳三、太阳(tiyng)辐照度辐照度1、太阳辐照度、太阳辐照度太太阳阳辐辐照照度度是是反反映映太太阳阳辐辐射射强强弱弱程程度度的的物物理理量量。它它指指单单位位时时间间内内投投射射到到单单位位面面积积上上的的太太阳阳辐辐射射能能量量，用用符符号号S表表示示,其其单单位位为为J/(m2.s)。2、太阳常数、太阳常数当当地地球球处处于于日日地地平平均均距距离离(jl)时时，在在大大气气上上界界
29、，所所测测得得的的太太阳阳辐辐照照度度变变化化较较小小，称称为为太太阳常数。阳常数。第42页/共112页第四十三页，共112页。n n太阳常数的数值随太阳黑子数太阳常数的数值随太阳黑子数目目(shm)的变化和测定方法的变化和测定方法的不同而有变化的不同而有变化,并非一个常并非一个常数。数。n n 1981年年10月世界气象组织月世界气象组织根据火箭、卫星等仪器观测的根据火箭、卫星等仪器观测的结果，将太阳常数值修改为结果，将太阳常数值修改为1367.69 J/(m2.s),其变化幅度其变化幅度一般在一般在2%范围内。范围内。第43页/共112页第四十四页，共112页。n n3.到达地面到达地面(
30、dmin)的太阳辐的太阳辐照度照度 n n 如果不考虑大气的影响，如果不考虑大气的影响，则地平面上的太阳辐照度取决则地平面上的太阳辐照度取决于太阳高度角。图中于太阳高度角。图中(P13)的的S为某地平面的太阳辐照度，为某地平面的太阳辐照度，S0为太阳常数，为太阳常数，h 为太阳高度角。为太阳高度角。这时到达这时到达AC和和AB面上的总辐面上的总辐射量相等，即：射量相等，即：n n S=S0Sinh n n 一天中，正午一天中，正午h 最大，最大，S值值最大，夜间最大，夜间h 最小（为零），最小（为零），S也值最小；一年中，夏至正也值最小；一年中，夏至正午午h 最大，最大，S值最大，冬至正值最大
31、，冬至正午午h 最小，最小，S也值最小。也值最小。第44页/共112页第四十五页，共112页。4 4、光照强度光照强度光照强度光照强度n n表示光效应的物理量，称为光照强度，简称照度。表示光效应的物理量，称为光照强度，简称照度。表示光效应的物理量，称为光照强度，简称照度。表示光效应的物理量，称为光照强度，简称照度。n n光照强度的大小取决于可见光的强弱。它指单位光照强度的大小取决于可见光的强弱。它指单位光照强度的大小取决于可见光的强弱。它指单位光照强度的大小取决于可见光的强弱。它指单位时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼能产时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼能产时间内垂直投射到单位面积上
32、的对正常人眼能产时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼能产生生生生(ch(ch nshng)nshng)光亮感觉的太阳辐射能量，其单位光亮感觉的太阳辐射能量，其单位光亮感觉的太阳辐射能量，其单位光亮感觉的太阳辐射能量，其单位为为为为LxLx（勒克斯）。（勒克斯）。（勒克斯）。（勒克斯）。n n照度有日变化，一天中以正午时为最大。一年中照度有日变化，一天中以正午时为最大。一年中照度有日变化，一天中以正午时为最大。一年中照度有日变化，一天中以正午时为最大。一年中夏季最大，冬季最小。随纬度增加，照度减小。夏季最大，冬季最小。随纬度增加，照度减小。夏季最大，冬季最小。随纬度增加，照度减小。夏季最大，冬
33、季最小。随纬度增加，照度减小。n n晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，阴晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，阴晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，阴晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，阴天仅为散射光。天仅为散射光。天仅为散射光。天仅为散射光。第45页/共112页第四十六页，共112页。四、太阳辐射在大气四、太阳辐射在大气四、太阳辐射在大气四、太阳辐射在大气(dq)(dq)中的减弱作用中的减弱作用中的减弱作用中的减弱作用若若大大气气上上界界得得到到的的太太阳阳辐辐射射(tiynfsh)能能为为100%，经经过过大大气气层层后后，大大气气和和云云层层吸吸收收了了20%，大大气气散
34、散射射10%，云云层层等等反反射射共共返返回回宇宇宙宙空空间间27%，能能直直达达和和散散射射到到达达地地面面且且被被地地面面吸吸收的仅收的仅43%。可可见见大大气气对对太太阳阳辐辐射射(tiynfsh)的的减减弱是强烈的。弱是强烈的。返回(fnhu)第46页/共112页第四十七页，共112页。第47页/共112页第四十八页，共112页。吸收吸收吸收吸收(xshu)(xshu)(xshu)(xshu)作用作用作用作用 氧、臭氧氧、臭氧氧、臭氧氧、臭氧(chuyng)(chuyng)(chuyng)(chuyng)、水汽和、水汽和、水汽和、水汽和CO2CO2CO2CO2气体成分气体成分气体成分气
35、体成分强吸收波段强吸收波段强吸收波段强吸收波段弱吸收波段弱吸收波段弱吸收波段弱吸收波段氧氧氧氧200nm200nm的紫外光的紫外光的紫外光的紫外光690760nm690760nm的可见光的可见光的可见光的可见光臭氧臭氧臭氧臭氧200320nm200320nm的紫外光的紫外光的紫外光的紫外光600nm600nm的可见光的可见光的可见光的可见光水汽水汽水汽水汽9301500nm9301500nm的红外光的红外光的红外光的红外光（三个强吸收带）（三个强吸收带）（三个强吸收带）（三个强吸收带）600700nm600700nm的可见光的可见光的可见光的可见光（三个弱吸收带）（三个弱吸收带）（三个弱吸收带
36、）（三个弱吸收带）减弱减弱减弱减弱(jinru)(jinru)(jinru)(jinru)方式方式方式方式 主要的吸收成分主要的吸收成分主要的吸收成分主要的吸收成分 各成分的吸收波段各成分的吸收波段各成分的吸收波段各成分的吸收波段第48页/共112页第四十九页，共112页。吸收太阳辐射吸收太阳辐射吸收太阳辐射吸收太阳辐射(ti yn f sh)(ti yn f sh)(ti yn f sh)(ti yn f sh)的物质：主要是的物质：主要是的物质：主要是的物质：主要是O2O2O2O2，O3O3O3O3，CO2CO2CO2CO2，H2OH2OH2OH2O等等等等O2 O2 O2 O2 吸收吸收
37、吸收吸收 0.2 0.2 0.2 0.2 m m m m的紫外线，主要发生在高层大气的紫外线，主要发生在高层大气的紫外线，主要发生在高层大气的紫外线，主要发生在高层大气O3 O3 O3 O3 吸收紫外线，吸收紫外线，吸收紫外线，吸收紫外线，在在在在0.2-0.3 0.2-0.3 0.2-0.3 0.2-0.3 m m m m在强烈的吸收带，使在强烈的吸收带，使在强烈的吸收带，使在强烈的吸收带，使0.30.30.30.3 m m m m的紫外线不能到达地面，能减少太阳总能量的的紫外线不能到达地面，能减少太阳总能量的的紫外线不能到达地面，能减少太阳总能量的的紫外线不能到达地面，能减少太阳总能量的4
38、%4%4%4%CO2 CO2 CO2 CO2 主要吸收红外线，强度较弱主要吸收红外线，强度较弱主要吸收红外线，强度较弱主要吸收红外线，强度较弱H2O H2O H2O H2O 主要吸收红外线，吸收量占主要吸收红外线，吸收量占主要吸收红外线，吸收量占主要吸收红外线，吸收量占13%13%13%13%尘埃、水滴也可吸收部分太阳辐射尘埃、水滴也可吸收部分太阳辐射尘埃、水滴也可吸收部分太阳辐射尘埃、水滴也可吸收部分太阳辐射(ti yn f sh)(ti yn f sh)(ti yn f sh)(ti yn f sh)第49页/共112页第五十页，共112页。特点1)大气对太阳辐射的吸收具有选择性；2)大气
39、吸收太阳辐射占总量的24%；3)平流层以上气层主要(zhyo)是O2，O3吸收紫外线，吸收率接近于1；平流层以下主要(zhyo)是水汽和CO2对红外线的吸收；4)整个大气层对可见光的吸收率约为0.1，而太阳辐射能量集中在可见光区；因此，低层大气因吸收太阳辐射而增温是很少的，太阳辐射不是对流层主要(zhyo)的直接热源。第50页/共112页第五十一页，共112页。散射散射散射散射(snsh)(snsh)(snsh)(snsh)作用作用作用作用 散射散射散射散射(snsh)(snsh)(snsh)(snsh)当太阳辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点当太阳辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点当太阳
40、辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点当太阳辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点(zhdin)(zhdin)(zhdin)(zhdin)，太阳辐射能的一部分散向四面八方，称为散射。，太阳辐射能的一部分散向四面八方，称为散射。，太阳辐射能的一部分散向四面八方，称为散射。，太阳辐射能的一部分散向四面八方，称为散射。分类分类分类分类由由由由入射辐射波长入射辐射波长入射辐射波长入射辐射波长 与散射质点的相对大小与散射质点的相对大小与散射质点的相对大小与散射质点的相对大小 r r，将散射分为，将散射分为，将散射分为，将散射分为 分子散射（雷莱散射）和米（分子散射（雷莱散射）和米（分子散射（雷莱散射）和米（
41、分子散射（雷莱散射）和米（MieMie）散射。）散射。）散射。）散射。第51页/共112页第五十二页，共112页。反射反射反射反射(fnsh)(fnsh)(fnsh)(fnsh)作用作用作用作用 参与反射作用参与反射作用参与反射作用参与反射作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)的物质的物质的物质的物质大气中较大大气中较大大气中较大大气中较大(jio d)(jio d)(jio d)(jio d)的尘粒和云滴、云层。的尘粒和云滴、云层。的尘粒和云滴、云层。的尘粒和云滴、云层。云的反射作用云的反射作用云的反射作用云的反射作用 其反射能力随云状、云量和云厚而不同。其反射能力随云
42、状、云量和云厚而不同。其反射能力随云状、云量和云厚而不同。其反射能力随云状、云量和云厚而不同。云量愈多，云层愈厚，反射愈强。云层平均反射率为云量愈多，云层愈厚，反射愈强。云层平均反射率为云量愈多，云层愈厚，反射愈强。云层平均反射率为云量愈多，云层愈厚，反射愈强。云层平均反射率为50%50%50%50%55%55%55%55%。第52页/共112页第五十三页，共112页。qq 大气对太阳辐射的减弱方式大气对太阳辐射的减弱方式qq吸收作用吸收作用(zuyng)qq散射作用散射作用(zuyng)qq反射作用反射作用(zuyng)大大气气的的某某些些成成分分，具具有有选选择择吸吸收收(xshu)某某些
43、些波波长长的的太太阳阳辐辐射射的的特特性性(吸吸收收(xshu)量量为为大大气气上上界界的的6%），其其中中最最主主要要的的有有O2、O3、水汽和水汽和CO2等。等。O2、O3：强强 烈烈 吸吸 收收(xshu)波波长长EaEeEa，E E常为正值，这说明地面由于放射长波常为正值，这说明地面由于放射长波辐射大于吸收的长波辐射而经常失去热量，辐射大于吸收的长波辐射而经常失去热量，E E是地面净是地面净损失的热量。损失的热量。E E愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈。愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈。第66页/共112页第六十七页，共112页。影影响响(yngxing)地地面面有有效效辐辐射射的
44、因素的因素 1 1水汽水汽 水汽是关键因素，空气中水汽含量增水汽是关键因素，空气中水汽含量增加，大气逆辐射增强，地面有效辐射减小，所加，大气逆辐射增强，地面有效辐射减小，所以当天空有云、雾存在时，地面有效辐射较小，以当天空有云、雾存在时，地面有效辐射较小，云层越厚云底越低，地面有效辐射越小。云层越厚云底越低，地面有效辐射越小。2 2风风 风能促进对流，使上层热量往下传递风能促进对流，使上层热量往下传递给地面，所以夜间有风时地面有效辐射较小。给地面，所以夜间有风时地面有效辐射较小。3 3地气温差地气温差 当地温高于气温时，地面有效辐射为正值，当地温高于气温时，地面有效辐射为正值，且随地气温差的增
45、大而增大（这种情况且随地气温差的增大而增大（这种情况(qngkung)(qngkung)多发生在白天）；多发生在白天）；当地温低于气温时，地面有效辐射为负值，当地温低于气温时，地面有效辐射为负值，且地气温差越大，地面有效辐射越小（这种情且地气温差越大，地面有效辐射越小（这种情况况(qngkung)(qngkung)多发生在夜间）多发生在夜间）第67页/共112页第六十八页，共112页。影影响响地地面面(dmin)有有效效辐辐射射的的因素因素4.4.下垫面性质下垫面性质 无植被覆盖的地面有效辐射较有植被覆盖的大；无植被覆盖的地面有效辐射较有植被覆盖的大；起伏不平的粗糙地面较平坦起伏不平的粗糙地面
46、较平坦(pngtn)(pngtn)地的有效辐地的有效辐射大；射大；干燥的下垫面较潮湿的下垫面的有效辐射大。干燥的下垫面较潮湿的下垫面的有效辐射大。5 5覆盖覆盖 采用薄膜、草垫等材料在夜间覆盖时地面有效辐射采用薄膜、草垫等材料在夜间覆盖时地面有效辐射减小。减小。6 6海拔高度海拔高度 随海拔高度的增加，水汽量减少，大气逆辐射减小，随海拔高度的增加，水汽量减少，大气逆辐射减小，所以地面有效辐射增大。所以地面有效辐射增大。第68页/共112页第六十九页，共112页。四、地面辐射四、地面辐射(fsh)差额差额v地面辐射差额公式地面辐射差额公式(gngsh)(gngsh)v 地面辐射差额是指单位面积的
47、地表面，地面辐射差额是指单位面积的地表面，在一定时间内，辐射能的收入和支出之差。在一定时间内，辐射能的收入和支出之差。v 用用R R表示。表示。v 即：即：R=R=（S+DS+D）（）（1-r1-r）-E-E v v 连接(linji)1 2第69页/共112页第七十页，共112页。地面辐射差额的变化规律地面辐射差额的变化规律 1 1、日变化、日变化 一天中，白天地面吸收的太阳总辐射远远大于地面一天中，白天地面吸收的太阳总辐射远远大于地面有效辐射，有效辐射，R R（地面辐射差额）（地面辐射差额）0 0，地面得到热量，温，地面得到热量，温度升高。度升高。其中，一般情况下，其中，一般情况下，SS（
48、太阳直接（太阳直接(zhji)(zhji)辐射）辐射）D D（太阳散射辐射），所以白天以（太阳散射辐射），所以白天以SS为主，则为主，则R R的日变的日变化与化与SS的日变化基本一致，在中午前后达到最大值。夜的日变化基本一致，在中午前后达到最大值。夜间，地面吸收太阳辐射（间，地面吸收太阳辐射（S+DS+D）（）（1-r1-r（反射率）（反射率）=0=0，R=-ER=-E，所以，所以R R0 0，地面失热而降温。，地面失热而降温。2 2、年变化、年变化 一年中，夏季，太阳辐射照度较强，一年中，夏季，太阳辐射照度较强，R R0 0；冬季，；冬季，太阳辐射照度较弱，太阳辐射照度较弱，R R0 0。正
49、负值的转换月份因纬度而异，在低纬度正负值的转换月份因纬度而异，在低纬度R R0 0的月的月份较多，随纬度增加，份较多，随纬度增加，R R0 0的月份减少。的月份减少。第70页/共112页第七十一页，共112页。大气大气(dq)温室效应温室效应n n 大气中各种微尘和二氧化碳成分的存在，犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐射，增强大气逆辐射，对地面n n有保温(bown)和增温作用，这种现象称为大气温室效应。第71页/共112页第七十二页，共112页。为什么晴天为什么晴天为什么晴天为什么晴天(qn(qn tin)tin)的夜间比阴天的夜间冷些：的夜间比阴天的夜间冷些：的夜间比阴天的夜间冷些
50、：的夜间比阴天的夜间冷些：n n地球之所以适合人类生存就是因为有大气等，而大气在地地球之所以适合人类生存就是因为有大气等，而大气在地球周围对地球形成了一种保温作用。当夜间处于晴天的时球周围对地球形成了一种保温作用。当夜间处于晴天的时候，那么说明天空中的云层较之为少，云层一少那么对地候，那么说明天空中的云层较之为少，云层一少那么对地表而言，云层所带来的大气逆辐射就较弱，再者表而言，云层所带来的大气逆辐射就较弱，再者(zi zh)(zi zh)，云层就相当于你晚上盖的被子，没有了保护，地表的温，云层就相当于你晚上盖的被子，没有了保护，地表的温度就迅速散发，气温就会降低的很快，就好比是沙漠一样。度就