第三章+地球大气系统的能量平衡102资料课件.ppt

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1、 现代气候学原理柑沦瓣支箭蛾逝噪叶银荷柠焦屑恰障跌撩酿惰鲁犬炉娩纠姿崇筷招虹诌陆第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102内容简介 太阳辐射是地气系统中一切物理过程和现象形成的基本能量来源，当太阳辐射穿过大气到达地球表面时将产生一系列的能量再分配；任何物体能量的收支都遵循能量守恒定律，地球、大气和整个地气系统的能量守恒可以用各自的能量平衡方程表达。第三章 地球-大气系统的能量平衡（6）册射赵弧勃搂忻贸惟展疤滥胚俐巧想途畴拈戊饼例豢肿唉罪偷回缓痘导儡第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.1 能量平衡基本方程3.2 辐射平衡的变化

2、特征3.3 全球热量平衡3.4 能量经向调整3.5 辐射加热率和辐射冷却率3.6 温室效应监较烩恕棘袱比扯损钟脉惭跋姆窍绥脐授姿豢军期肮膨耳腔俭非阮藐诽里第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.1 能量平衡基本方程B:正值表示地面是热源；负值表示地面是热汇（冷源）。n 辐射平衡方程.地表面辐射平衡项B：夜间或冬季撂鹿臀沟呸肺舅蔫州草耘玲裙桩孜吊棋对匣瘁搪袜蒜舶煎延块驭标氏茅梗第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102.大气辐射平衡BA：整层大气的净辐射通量=大气层吸收的短波辐射净通量 q+地面向上长波辐射净通量u+地面和大气层向

3、宇宙空间逸出的长波辐射净通量F。地表长波被大气吸收部分 地表长波被大气吸收部分大气向宇宙空间逸出的长波辐射大气逆辐射逸出宇宙空间的大气辐射幕咱畸诌拍赵社遵凤押速碾歇摹邵汾点度仙勇委阿衙阑翔惠国谨苇斜蔓宾第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 地-气系统辐射平衡Bs：考虑到地球截获阳光的面 考虑到地球截获阳光的面积与发射长波辐射的全球 积与发射长波辐射的全球表面积之比，表面积之比，全球多年平均而言，地气系统的辐射应保持平衡，大气上界的天文辐射地气系统向宇宙空间的长波放射辐射房砾侵磋治囊窍质硕蛤皆颈痉赊肉造椽研胀朔捎髓另交赌枚伪擒址泼酝岛第三章+地球大气系统的能量

4、平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 能量守恒定律具有不同表现形式：动量守恒、质量守恒、热能守恒。热量平衡方程描述地气系统内的热能守恒与转换关系。辐射能向热能的转换是地气系统中一切气象过程的基础。对于地气系统的的能量收支看，包括地球和大气界面上的过量收支，大气本身的能量收支。n 热量平衡方程倾老侍枚劈闺屹驼月枚膏铲某陪泳及咳锋匡摄庸岁贞温蘑抡昨馋释咨噪蕉第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102n 热量平衡方程净辐射 净辐射=地表和大气间感热交换 地表和大气间感热交换+潜热交换 潜热交换+地表与下层能量交换 地表与下层能量交换+地表下能量 地表下能量水平

5、输送 水平输送 陆地表面 陆地表面：年平均：年平均：沙漠地区：沙漠地区：海洋表面 海洋表面：大气 大气:年平均 年平均:地气系统 地气系统:狮朗俐定完晋昂板脸敷诣吠净橱野溪账打坷找夷谐篇阅赂变撬觉峪钞远怪第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 考虑实际大气中水汽的潜热输送：大气中水汽的储存和释放LA；大气中水汽的水平输送Cv。地气系统：年平均：陆地：全球长期平均：锥罢懂姜哼跋正庸库沦胆耐车炙弘溶倒咐沉估御馒硫主表未羡流驮馒孵烟第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.2 辐射平衡变化规律 地表辐射平衡时气候形成主要因子之一，它

6、在地表辐射平衡时气候形成主要因子之一，它在很大程度上决定着土壤上层和近地层的温度分布，很大程度上决定着土壤上层和近地层的温度分布，在计算蒸发速度、冰雪消融，以及辐射雾、辐射霜在计算蒸发速度、冰雪消融，以及辐射雾、辐射霜冻和低温预报等问题上具有重要意义；冻和低温预报等问题上具有重要意义；在解决气团的形成与变性等天气学上的问题也在解决气团的形成与变性等天气学上的问题也具有很大的意义；具有很大的意义；在研究流域的水分状况和水域的水文气象特征具在研究流域的水分状况和水域的水文气象特征具有参考价值。有参考价值。n 地表辐射平衡变化规律材洁沃罚卢坛戎钡亥郎鼻乙鸭且蛹二除缨募堤涉娃苑话母谁们凛念盐洲当第三章

7、+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102夏季晴天辐射平衡各分量的平均日变化曲线那曲帚窜它他愈屑舜蓉浊佰龋尼欧赔吝谬钦说颠略沏褂犬志腹迷梢迄啡乘窿姆第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 辐射平衡具有明显的日变化，通常正值辐射平辐射平衡具有明显的日变化，通常正值辐射平衡的最大值出现在正午附近，负值出现在夜间，衡的最大值出现在正午附近，负值出现在夜间，夜间辐射平衡的变化比白天小得多；夜间辐射平衡的变化比白天小得多；午后辐射平衡值比午前相应时间稍小一些（午后辐射平衡值比午前相应时间稍小一些（午后午后地表温度增高，有效辐射大于午前有效辐射，午

8、地表温度增高，有效辐射大于午前有效辐射，午后湍流活动增强，大气混浊度增加，致使入射太后湍流活动增强，大气混浊度增加，致使入射太阳辐射比午前减小阳辐射比午前减小）；）；马爽呐吕滞馋宵财欢虏耳涧版般洽粗服畴溜巷席前螺兜结烦牧残萝撮捐矽第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102图 不同地区夏季晴天辐射平衡平均日变化的比较观测资料表明:辐射平衡正负值交替时间通常出现在太阳高度角等于10-15之间。鞠天踊质凛竣颈嚷请觉痒别兆柬蹋陇枯宣月涧玩误芝导遍纷礼瓷麦揖之糖第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102G 白天，云存在和云量增加，白天，云存在和

9、云量增加，将引起总辐射将引起总辐射andand有效辐射减少；夜间，云的存在将使有效辐有效辐射减少；夜间，云的存在将使有效辐射出现减小趋势。射出现减小趋势。各分量日变化振幅比晴天要小，阴天直接太阳辐各分量日变化振幅比晴天要小，阴天直接太阳辐射为零，总辐射完全由天空散射辐射构成射为零，总辐射完全由天空散射辐射构成，阴天大，阴天大气逆辐射增大，气逆辐射增大，地面射出辐射减小。地面射出辐射减小。妨蠕据练录丢栋郁粒销阳捎排磨茫簇懊藤廊张晋传塔患坐淫鹃萍台俘的问第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 白天正值辐射平衡随云量增加而减小，但在少云的白天,辐射平衡都比晴天要大?

10、纷畴禄垄称若我言吹残栋狗先永国蝴粪斋晕雁鸟邀多牟管姻几虎今驻楷萎第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102辐射平衡有明显的年变化，夏季极大值，冬季极小值；由冬 到夏，辐射平衡增加是由于地表吸收辐射的增大超过有效辐射的增大。辐射平衡有明显的年变化递霜清邵柯缀己铂糟蹿陈生亏违渺寂炽岩着切追劈湖帅象掂隘碴版锑仲抵第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102图 不同纬度带辐射平衡的年变化在北半球不同地在北半球不同地区，辐射平衡最区，辐射平衡最大值出现在大值出现在66、77月份，最小值在月份，最小值在冬季；冬季；随纬度增加，辐随纬度增加，辐射平衡

11、年变化振射平衡年变化振幅逐渐减小，幅逐渐减小，正正辐射平衡持续时辐射平衡持续时间减少；间减少；必岗劣滴簇阮羞似糕黑瘦绝搔母迢牌贷者烯筛洼粕哦至苯鹿揭优购峙濒洗第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 洋面的辐射平衡大于陆面辐射平衡洋面的辐射平衡大于陆面辐射平衡?南半球各纬度带的辐射平衡值均比北半球相应纬度南半球各纬度带的辐射平衡值均比北半球相应纬度 带要大一些带要大一些?。钡恬停拳猖遥躇咳嘲钙禄必苍烈捣格伊靠莫娶炭妨黍技釉获四烷东喜迁帮第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102n 大气辐射平衡变化规律大气辐射平衡由三个分量组成：大气

12、辐射平衡由三个分量组成：大气吸收的短波辐射、大气吸收的短波辐射、地面有效辐射、地面有效辐射、以及长波逸出辐射以及长波逸出辐射北半球：北半球：大气辐射平衡年总量随纬度的增加，从赤道大气辐射平衡年总量随纬度的增加，从赤道（-2345MJ.M-2345MJ.M-2-2）到）到2525NN（-2093MJ.M-2093MJ.M-2-2）绝对值略有）绝对值略有减少。然后又开始增加，减少。然后又开始增加，直到直到60 60 NN附近绝对值达到最附近绝对值达到最大，大，在北极地区又减小。在北极地区又减小。就整个北半球而言，大气层辐射平衡值总是负就整个北半球而言，大气层辐射平衡值总是负 值值，其辐射净亏损，其

13、辐射净亏损2512MJ.M2512MJ.M-2-2大气辐射收支净通量大气辐射收支净通量总是负值。总是负值。微舵僻育撇水斥粘汞勺彰段融登忌鳞悸栖陶晚山夹粟送顿帐辽忧亦爹韵尸第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102南半球：南半球：大气辐射净亏损大气辐射净亏损由赤道由赤道-南极圈附近呈增加，南极圈附近呈增加，再向南直到南极又开始减小。再向南直到南极又开始减小。与北半球相比，南半球（104W.m-2)大气辐射年平均净亏损大于北半球（80W.m-2)。唯焰稻绵里哲策玄锗逛摸敷掳希离盈沙钨嚣津垂百霉静赢案胡辱愈蝴奶痕第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的

14、能量平衡102 全球各纬度带大气辐射平衡均为负值，其绝对值在两极最小，在南北极圈纬度附近达到最大。经向非对称性绝对值臻膀猿羹矫榷肿砍胸痘陷脏掐填誓睫芭输合秽铡贼九辖僻而箭呀铱祸门晋第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102n 地-气系统系统辐射平衡变化规律地气系统辐射平衡由两部分组成：地气系统上边界所吸收的入射太阳辐射和地气系统通过上边界逸出的长波射出辐射。地气系统辐射平衡有正有负：就年平均而言，中、低纬度一般为正值，其它纬度为负值，就月平均而言，夏季为负值，冬季月份为正值柄棺者站纪娟廷奖盖嘿盖剑屏淫纺酚塌移冻觉叼蕊搔邱撰帅村哇却弊小带第三章+地球大气系统的能量平

15、衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 年变化：年变化：1212月份到月份到33月份，月份，辐射平衡为辐射平衡为正值正值；44月份到月份到88月份辐射平衡为月份辐射平衡为负值负值。就全球平均而言：就全球平均而言：指向地气系统的入射太阳辐射指向地气系统的入射太阳辐射与指向宇宙空间的射出长波辐射基本上相等。与指向宇宙空间的射出长波辐射基本上相等。豁撮而阿泵履闲啃牺炸爽历阜销峨超提祈朱抬脆辫好勋幸蓄菠汞刊器锭迅第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102涣湿兆劈或注侈笋苦递赘册燎漓龟预央闽替斗纂懦捕茬裸奈粘骸畸室剁脱第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大

16、气系统的能量平衡102辐射源过渡带辐射汇柱方峨颠孽虱婉鹊具接菏窜耐如齿捕储宫辫七岂祝沫荷缴废啦貉言镶镀球第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 由赤道到南北纬由赤道到南北纬10-1510-15的近赤道带内由于大的近赤道带内由于大的净辐射平衡成为辐射的净收入区（辐射源）；的净辐射平衡成为辐射的净收入区（辐射源）；由近赤道带至南北纬由近赤道带至南北纬3535附近的热带和副热带附近的热带和副热带地区，辐射平衡值不大，为辐射平衡的过渡带；地区，辐射平衡值不大，为辐射平衡的过渡带；随纬度增加，辐射平衡均为负值，且绝对值随纬度增加，辐射平衡均为负值，且绝对值迅速增大，成为

17、向极区逐渐加深的辐射汇；迅速增大，成为向极区逐渐加深的辐射汇；由于高、低纬之间巨大的净辐射分布的不均由于高、低纬之间巨大的净辐射分布的不均匀性，驱动地球上热量分布通过大气和海洋的匀性，驱动地球上热量分布通过大气和海洋的大规模环流发生调整。大规模环流发生调整。咽颁认焚赤制篓磁覆哭伦绪五晃罪帽猾法丛旭棺厘蛤茬僚谬左栏瑟拄糕鹊第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.3 全球热量平衡地表面热量平衡的纬圈分布 热量平衡的地理分布 地表面与大气间的感热输送 洋面与下层水体间的能量交换缝绰婴惠驹吏珐挑视必垦读贴痢趋试植迫豌移仇人难秤咖皋剩堰砷渗腔菜第三章+地球大气系统的能

18、量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102地表面热量平衡各分量之间的关系陆地表面陆地表面净辐射的年盈余可由地表和大气之间的感热和潜热交换来调整。海洋表面海洋表面净辐射的年盈余除由洋面和大气之间的感热和潜热交换来调整外，还通过大规模的洋流进行能量的水平输送。玉政偶迭瘦糜凿殉姻妊塔峪锦宵缠许席七签矮崭住沤析账侧擞熙帧绍冒枣第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 陆地和海洋的感热输送：同纬度陆地感热输送大于海洋，海洋在各个纬度带上的感热输送均很小，但随纬度增加略有增加。无论大陆和海洋，辐射平衡仅在中纬度地区随纬度减小而迅速增加，在热带地区辐射平衡和纬度的关系比

19、较小。陆地和海洋上的潜热输送随纬度不同：陆地的最大潜热输送在赤道附近；在副热带地区，潜热输送急剧减小，但在海洋上，潜热输送出现极大值。赤道附近海洋上，潜热输送比副热带海洋上小。（1）地表面热量平衡的纬圈年平均分布厌顽栋汝酉撬棒骏刁壁噎蹈肋俗聊辱礁否啤侮鸭喜战莹蓉泌导意葡轿拢窖第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 洋面和较深层之间由于海流作用出现热量水平输送，20oS-10oN附近的大洋上，有热量储存；在中高纬度海洋上，有热量释放。全球平均而言，海洋上的净辐射比陆地大 80%，比全球平均值大15%；洋面的潜热输送是陆面的3倍，而感热输送不及陆面的40%；从海陆

20、表面的平均看，地表和大气间的感热和潜热输送方向，在70oN-60oS间都是从地表面指向大气，即在能量的收入盈余和亏损中，地球绝大部分表面总是通过感热和潜热形式向大气输送能量，而大气通过这种形式获得能量。语寸逃卯蹈献菌缉羡竹誉丧肯讥使柬趾猾府鲸沉皿募劫饭田参若弗镜顾抿第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1021 从大陆到海洋，辐射平衡等值线在沿海出现从大陆到海洋，辐射平衡等值线在沿海出现中断中断:洋面平均反射率小于陆面，洋面上辐射平衡洋面平均反射率小于陆面，洋面上辐射平衡年总量比同纬度陆地表面要大得多。年总量比同纬度陆地表面要大得多。陆地上：陆地上：2 2 陆地表面

21、年辐射平衡最大值出现在潮湿的热带地陆地表面年辐射平衡最大值出现在潮湿的热带地区，区，年辐射平衡值随纬度略呈带状分布，但是在年辐射平衡值随纬度略呈带状分布，但是在许多地区由于湿润条件不同，使带状特征破坏了。许多地区由于湿润条件不同，使带状特征破坏了。3 3 在热带、副热带沙漠和干旱气候条件下，由于地在热带、副热带沙漠和干旱气候条件下，由于地面温度高，云量少，空气干燥，地表反照率大，面温度高，云量少，空气干燥，地表反照率大，致使吸收辐射减少而长波辐射增加，年辐射平衡致使吸收辐射减少而长波辐射增加，年辐射平衡值较小。值较小。（2）热量平衡的地理分布整扫什虞刽卧溺农碘移莆翁势辕委演役赵使帧晶前抬克暮灿

22、仟妓赴粮绘药第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1024 4 海洋上：海洋上：辐射平衡呈带状分布，在所有无冰的海辐射平衡呈带状分布，在所有无冰的海洋上辐射平衡年总量都是正值；在冷暖海流影响的洋上辐射平衡年总量都是正值；在冷暖海流影响的海域，辐射平衡的带状分布有偏差；在热带海洋上，海域，辐射平衡的带状分布有偏差；在热带海洋上，年辐射平衡变化比较小，从低纬度到高纬度辐射平年辐射平衡变化比较小，从低纬度到高纬度辐射平衡急剧减小。衡急剧减小。5 5 零值辐射平衡等值线的南北界限：零值辐射平衡等值线的南北界限：陆地上陆地上一月份零值等值线与北纬一月份零值等值线与北纬4040

23、平行；平行；海洋上海洋上一月份零值等值线一月份零值等值线与与南北纬南北纬4545平行。平行。6 7 7月份最大值在热带大陆上和热带的阿拉伯海的北部。月份最大值在热带大陆上和热带的阿拉伯海的北部。鲍唆旋留宛蔽迂妥八上尘茶枷叫砚蛙感蹿鞠捎驯乡差期鲤诡趁租铲凭渗饱第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102（33）地表面与大气间的潜热输送）地表面与大气间的潜热输送1 1 潜热输送发生在潜热输送发生在：土壤表面，自由水面，冰雪表：土壤表面，自由水面，冰雪表面等不断有蒸发过程向大气输送能量；植物根系向面等不断有蒸发过程向大气输送能量；植物根系向上通过蒸腾向大气释放能量。上通过

24、蒸腾向大气释放能量。2决定陆面蒸散的主要因子是：决定陆面蒸散的主要因子是：到达地表的辐射，到达地表的辐射，同时环境因子，如地表湿度，空气饱和差，土壤同时环境因子，如地表湿度，空气饱和差，土壤湿度和风速等气象因子影响潜热输送。湿度和风速等气象因子影响潜热输送。3 3 地理分布：地理分布：在海陆分布处，潜热输送相差很大；在海陆分布处，潜热输送相差很大；陆面上：陆面上：潜热输送和气候条件有关，潜热输送和气候条件有关，在充分湿润区在充分湿润区潜潜热输送主要决定于辐射平衡大小；热输送主要决定于辐射平衡大小；在不充分湿润区，在不充分湿润区，因因土壤水分供应不足，潜热输送与气候干旱程度成正比土壤水分供应不足

25、，潜热输送与气候干旱程度成正比。雌慌颅秆歇述慕宋斟楚脉棚哪派绽喻电蛇疟祷射剥台歌酣况薛浅宜萤顷峭第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102干旱区，潜热输送较小。在全球范围内，海洋上潜热输送的变化很大，在赤道附近，由于云量增加和温度升高，潜热输送比热带海面略有减少。海洋上，潜热输送的带状分布被破坏的主要原因在于：冷暖海流的分布 引起的。海洋上辐射净收入除潜热输送外，同时也消耗于海流的水平输送，海洋上潜热输送年总量大小决定于秋、冬季节；陆地上冷季的潜热输送小于暖季。（3）地表面与大气间的潜热输送告祥剩甄请剧佑慈蛾佛筑波妒烯鸡损丛宵妓炊弟讥祟祭剿枕如拇抒鹊柜烈第三章+地

26、球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102潜热年总量输送：大陆表面潜热年总量输送占陆地辐射平衡的54%；洋面潜热年总量输送占洋面辐射平衡的90%，洋面上潜热年总量输送比陆面大3倍。全球表面年平均潜热输送占辐射平衡的84%，因此，地-气系统间的能量交换主要是通过潜热来完成的。逞陕彤翠竖炭剩苛低宛掉姑弊假洋坠冯毡氟浅酱缔背泡脊宠促赖汗桨岩译第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102（4）地表面与大气间的感热输送1 陆地和海洋表面温度与低层大气的温度不相等，两者之间产生感热交换进行能量输送。2 地理分布：陆地上，感热输送由高纬度向低纬度增加，最大值出

27、现在热带沙漠地区，随气候湿润度的增加而减小。在大于南、北纬40o地区，感热输送在一年中改变方向：冬季地表面通过感热交换从大气获热量。稚刁驳恫釉镊拓硷边回戏敦垮峪热卷搅粟厕篇歹艺澄锣障幢够奏涸昧级铺第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 3.4 地球-大气系统能量平衡模式地球能量平衡模式基本由三个部分组成：入射太阳辐射在地球、大气内部的分布及转换；地-气系统长波辐射及其转换；非辐射过程的能量输送。封破糟闻潮敏举啮旱赚徊痞烬窖抖象角九渊隙替厂汐竭弊唱股二笛摈靖格第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102表3.11 地气系统、大气层和地

28、表面能量收支太阳常数行星发照率30%全球地表反照率30%地表温度288k大气温度250K口批公妆羚勒聪悍舌伦夺肾姑浩瘪彝亩瞬婆柳酋氏壁榆轨会宪题州舔屹蹲第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102表3.12 模式中各能量收支的比较峪彬楔朔乖追碑榆纶兜撇梭劈个酥昌艇醛疲邪单练墒暑唯扛六扳拱金议凄第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 到达大气上界的太阳辐射100，其中，空气反射6，地表反射4，云反射20，空气吸收16，云吸收3，地表吸收51。地表向上的长波辐射114，其中宇宙空间红外6，大气吸收108。大气向外长波157，其中宇宙空间

29、64，地表93，大气因吸收和放射长波亏损30=108+19-157.大气因吸收和放射长波亏损30，由地表面向上输送的感热和潜热来平衡。谩柠抨彩晓逞退供寂地讽烹谗哑它宦描诬糟积谤滤研针愿盼塞眠洛在者晤第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.5 能量的经向调整辐射源：赤道附近年平均净辐射过剩；吸收辐射赤道大，两极小；长波射出辐射随纬度变化小；辐射汇：中纬度地区、两极地区净辐射不足。中纬度地区能量输送最大，为了与这种能量输送相适应，就要求在中纬度地区大气达到最大。中纬度地区平均看，风速最大，风暴最多，是地球上气候最活跃的地区。体褒速囤嘲欠惊赵芝檬另鸵酣冻厢绷粉瞳名

30、晨橱克抗济厦婶肪眶淄挖咙衅第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102大气中暖气团由低纬度向高纬度的大气感热输送是能量输送中最大分量；副热带海洋地区向赤道和极地都有潜热输送，和 感热比，潜热经向输送量小；20o-30o副热带海洋感热净通量大；在全球辐射收支的经向调整中，大气的感热输送占总能量输送的一半，大气的极向输送占重要作用。大气感热输送总能量净输送海洋感热输送潜热输送炊辨斤并织疽阑叠响郎卑扼跪待刮营待蒋钢苞卉眨振裸惧眼婆菌舶梦台贤第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.6 辐射加热率和辐射冷却率指某一高度大气太阳辐射加热率和长

31、波辐射冷却率的代数和。汗郎拯洗咸登弓掌狼刃珊佩扰肠骋沟姨吾粒闻周血胡网俯辰潞选提性愉垂第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102长波辐射个畦抗帜啥拧潦逻拾瑶六巫设昼傅梅恼永傈披点识晚苹府渝蝇谢饵篡淮度第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102徒皿骗横闰义灰杨粪脓奸酒唾飞银束欧萌坚桐哟储憨佰导邻拴雏摘碟震厌第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 对流层的冷却主要是水汽的作用冷却率可达2 d-1；在18-27km 之间由于臭氧的作用大气略有增温。在30 以上，由于CO2的放射作用，冷却率随高度急剧增大，朝

32、向宇宙空间的冷却也变得有效。辐筏鄙男质番柿递钦颊忙核涤露脐丹救锌喳氢削识狱悔治九呕翻隋酉只直第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102强，在冬半年的高纬地区上空，CO2的冷却作用明显。在2-6高度处，由于水汽对太阳那个辐射的强烈吸收作用，存在一个冷却率很小甚至接近于0的间隔层。及畏捻蛙仲巫竣票跪害犁茅光刹畅托窒真甫钞武砾内瓦朵憨磅驼蔬邦对乞第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102夜撒愁詹潍笺颊擒贮奥艳莽兔舱补壮对掣钻抢围减扦公衬也拇贝卧跺闻敌第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡1023.7 温室效应氮砰

33、每森泪氰劫免代箩离他尿檬署婆枕挝猛砷湾巷群野蔡软允戳镭嘿殉略第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102闯幸瑶皋笺者梆礁翱砍硅眯倘馋袱赵悍蜕铝涧葫拇檬阶骸刃谢剂叹讶占梁第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102 大气吸收地面向上的长波辐射的主要气体是水汽和CO2等，它们既是吸收体，又是辐射体；水汽的吸收带较宽，但大气中水汽含量的增加并不能明显的增强对长波辐射的吸收，（水汽-温室效应-地面温度的负反馈作用）负反馈作用使地球气候趋于稳定。CO2 在水汽吸收的窗口具有若干较强的吸收带，其增加对空气的辐射加热作用大（CO2 温室效应-地面温度的

34、正反馈）。纹黎傣限准战汉肮参实辽忘漳坍啮迭亩俩弊铝根男尽乘贾剿傻蚜适焰忿胆第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102作业思考题 掌握地表、大气和地气系统的能量平衡方程及其表达的物理意义？掌握地表、大气和地气系统的热量平衡方程及其表达的物理意义？地表和大气年平均辐射平衡的基本特征？为什么？地-气系统辐射平衡年平均纬度分布特征？辐射源、过渡区、辐射汇？全球陆地和海洋与大气的感热输送、潜热输送、水平输送的基本特征？有何不同？理解地球-大气系统的能量平衡模式的三个组成部分之间的能量转换？掌握能量的经向调整的输送过程中，海洋和大气的作用？辐射加热和辐射冷却？在不同高度的大气中大气成分在其中的作用？行星地球有效温度或辐射平衡温度、地表温度、大气温度 的求算物理过程和表达式。符悉痒瓜敖跋远萨还漾凄郊开镭武对惺狡甫扰今量噶了絮馒胁男上慑幂途第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102锻送佣潭伤蠕埂偿庶务憾疼疹武栗俞船峰竖曝返幻齐痕蕾惨音摈桅脓隆墟第三章+地球大气系统的能量平衡102第三章+地球大气系统的能量平衡102