地球表层的温度

- 1 - 简述地球辐射的特点

地球辐射是地球表面发射和反射的辐射，也称为地球辐射余度，它是由地球表层的空气、云层和海水，以及地面反射的矿物质辐射而产生的能量。它在短波长范围内的特点是表面温度高于空气温度，而在长波长范围内表面温度低于空气温度。地球辐射有以下几个特点：

（1）波长特点：地球辐射的波长可以分为短波长和长波长两大部分，短波长包括可见光波段和近红外波段，长波长主要包括远红外波段和热释电波段。

（2）温度特点：地球辐射的温度特点是表面温度高于空气温度，而在长波长范围内表面温度低于空气温度。

（3）持续特点：地球辐射是一个持续性的现象，即使温度发生变化，辐射量也会发生相应的变化。

（4）强度特点：地球辐射的强度取决于地球表面的温度、湿度、半径等因素，而地球表面温度高的地方发射的辐射强度也会更强。

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2013年研究生课程《地球表层系统》作业

说明：

（1）本作业包括5题，每题20分；

（2）下期开学一月内交纸质版。

一、翻译：

本文探讨美国牧场、作物土地利用以及放养率可能适应气候变化。利用农业普查和统计模型的气候数据，我们发现，随着温度和降水增加，农业商品生产者则减少耕地、增加牧场。

此外，牛的放养率随着夏季温湿度指数（THI）的增加和夏季降水减少而下降。使用带有四个环流模式（GCM ）的气候数据的统计模型，我们预计，土地利用的变化是从种植到放牧和放牧率下降，而在控制了其他农业生产变量时，这些适应在美国中部和东南地区是更加明显的，从基线起，耕地减少了6％，牧草地增加33％。与此相对应，基于这些适应的相关经济影响大约为-14和29万美元，分别属于本世纪末作物生产商和牧草生产商。全国性和区域性的结果对农业项目和补贴政策均有影响。

二、翻译：

生态系统作为生物圈的重要组成部分，它在维持生命的支持系统和环境的动态平衡方面起着的不可取代的重要作用，其提供的各项服务功能已得到世界的公认。开展陆地生态系统服务的研究也已成为生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。近30年以来，国际和国内基于各种时空尺度的自然资源价值评估工作从生态系统服务、自然资本、生态资产、生物多样性等角度大量展开，在相关理论、方法和应用的广度和深度上取得了前所未有的进展，尽管在具体的价值核算方法上还存在较大分歧，但该方面研究的思路和框架已逐渐清晰，尤其是近些年来更侧重于生态系统“结构-过程-服务功能”关系的耦合研究和作为人类活动主导下的城市生态系统服务功能方面的研究，这些反过来也都为陆地生态系统服务功能的进一步深入研究提供了强有力的支持。

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三、论述遥感技术的发展趋势。

随着人类社会的不断发展，科学技术的不断进步，资源问题已成为当今世界面临的严重问题。在面对全球资源如何继续支撑人类社会的生存与发展，以及人类如何尽快地掌握和利用它们等问题上，遥感技术是当今解决它们最有效的技术手段之一。遥感技术作为一种信息获取手段，已经广泛地应用到林业、农业、地质、矿产、水文和水资源、海洋、环境监测等方面，为全球经济、社会的发展，以及资源的可持续发展做出了巨大贡献。

表层海水温度分布规律及原因。

海洋是地球上最广阔的水域，其中的海水温度分布具有一定的规律。海水温度的分布与多种因素相关，包括纬度、季节、气候、海洋流动、地形等。本文将从这些因素的角度探讨海水温度分布的规律及其原因。

纬度是影响海水温度分布的重要因素之一。随着纬度的升高，海水温度呈现出明显的降低趋势。这是因为在赤道附近，太阳直射的热量较为集中，使得海水受热较多，温度较高；而在极地附近，太阳的角度较小，热量较为分散，海水受热较少，温度较低。因此，海水温度呈现出从赤道向极地逐渐降低的趋势。

季节也对海水温度产生显著影响。通常情况下，夏季海水温度较高，冬季海水温度较低。这是因为夏季阳光辐射较强，海水受热较多，温度升高；而冬季阳光辐射较弱，海水受热较少，温度下降。因此，季节变化导致海水温度呈现出明显的周期性变化。

气候也对海水温度分布起到重要作用。在热带气候区，由于气温高、降水多，海水蒸发速度较快，导致海水温度相对较高。而在寒带气候区，气温低、降水少，海水蒸发速度较慢，海水温度相对较低。因此，气候状况对于海水温度的分布有一定的影响。

海洋流动也是海水温度分布的重要因素之一。海洋中存在着各种不同的洋流，这些洋流能够将温度不同的海水带到不同地区。例如，赤道附近的赤道洋流会将热带地区的高温海水向北或向南运输，使得温度较高的海水能够到达亚热带或温带地区。而寒带地区的寒流则会将低温海水向赤道或亚热带地区输送，导致这些地区的海水温度降低。

地形也对海水温度分布产生一定影响。海洋中存在着各种海湾、海峡、海峰等地形特征，这些地形特征会影响海水的流动和混合。例如，狭长的海峡会妨碍海水的流通，使得海水温度在海峡两侧出现明显差异；而开阔的海湾则能够使海水得到更好的混合，使海水温度分布更加均匀。

海水温度分布受到多种因素的综合影响。纬度、季节、气候、海洋流动和地形等因素相互作用，共同决定了海水温度的分布规律。了解海水温度的分布规律及其原因，对于海洋资源开发、气象预测、海洋生态保护等具有重要意义。

浅层地温（热）能专栏

为了使广大从事地源热泵技术应用的技术人员，其中包括暖通空调、工程设计和地质勘察等专业的人员了解浅层地温（热）能在地源热泵工程中的作用，我们开辟了这一专栏，介绍有关浅层地温（热）能方面的基本知识，并与感兴趣的人士探讨有关问题，欢迎广大读者参加讨论。本期首先介绍一些地质的基本知识：

地球结构

地球半径6378km（赤道）～6357km（极地），平均6371km；

地球表层称为地壳（岩石层），其厚度为0～35km；

通常地下深1km，其温度可达38-40℃；

上地幔厚度35～670km；2000-3500℃

下地幔厚度670～2800km；

上下地幔也称为覆盖层

地外核厚度2800～4600km；3900 ℃

地内核厚度4600～6371km；温度4900 ℃。

地壳

由岩石组成的固体外壳，它是地球的最外层。其底界为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面），或称地幔。地壳厚度与地球半径之比为0.00627；可见，地壳对于地球本身的厚度是极其浅薄的，但它具有保护地球内部热量的功能。整个地壳平均厚度约17千米，大陆地壳厚度平均为35千米。高山、高原地区地壳更厚，如青藏高原（冈底斯山脉）最高可达70千米；平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳远薄于大陆，厚度约5至10千米。其温度随深度增加而升高，世界各地（或海底）的火山喷发、深大断裂的热流体以及地表温泉水的热能释放是地球释放热能的明显表现形式。同时，地球表面（陆地或海洋）也在向大气层不断释放热能。只是单位面积内，单位时间内所释放的热能较小，人们用感官察觉不到。可以说，地球是一个巨大的热能库，它的热能来源于其内部放射性物质的热核反应。根据地质学家的研究，目前，地球的年龄已经是46亿年了。根据它产生的热能和释放的状况，在正常情况下，地球还可以存在45多亿年。但，根据地球前期的发展趋势推测，其温度变化总的趋势是逐渐变冷（图1）。

图1 地球的结构