气象学课件第二章辐射
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名词解释:
气象学:研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的形成原因,时、空分布和变化规律的学科
农业气象:研究气象条件与农业生产相互关系及相互作用规律的一门学科
赤纬:太阳光线垂直照射地球的位置,用阳光直射点的地理纬度表示
太阳高度角:太阳辐射的能量是以平行光的方式到达地球表面上的,太阳平行光线与水平面的交角称为太阳高度角,简称为太阳高度
大气质量:太阳辐射穿过大气层的路程
太阳常数:当日、地间处于平均距离时,在大气上界垂直于太阳入射光线表面的太阳辐射的辐照度称为太阳常数
辐射:自然界中一切物体,只有其温度在绝对温度零度以上,都时刻不停地以电磁波或粒子的形式向外放射能量,这种放射能量的方式称为辐射
地面有效辐射:地面辐射与地面吸收大气逆辐射之差
光饱和点:在一定的光照强度范围内,光照度增加,光合强度也增加,但光照度达到一定程度时,光合强度不再随光照度的增大而增强,这个光的临界点称为光饱和点
光补偿点:光合强度也随之降低,植物的光合强度和呼吸强度达到相等的光强直称为光补偿点
光周期现象:植物生长发育对昼夜长短的不同反应。即白天光照和夜间黑暗的交替与它们的持续时间对植物开花有很大的影响,称为光周期现象
土壤容积热容量:单位体积的土壤温度变化1℃时所吸收或放出的热量,以Cv表示
土壤导热率:指当土壤温度垂直梯度为1℃•m-1(度•米-1),单位时间通过单位水平面积的热量
逆温:在一定条件下,有时可出现气温随高度增高而增加(气温垂直梯度为负值)的现象
大气静力稳定度:气块受到垂直方向扰动后,大气层结使它具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度
三基点温度:温度对于植物生命、生长和发育的影响,从其生理过程来讲,都有3个基本点温度,简称三基点温度
温周期现象:有一定昼夜变温的条件下比恒温条件下要好,这种现象称“温周期现象”
积温:将某一时段内逐日平均气温的总和称为积温
活动积温:高于生物学下限温度的日平均温度
⽓象学要点
⽓象学资料
第⼀章地球⼤⽓1、什么是天⽓?什么是⽓候?两者的区别?
天⽓:某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和天⽓现象的综合。
⽓候:在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动,在长时间互相作⽤下,在某⼀短时间内⼤量天⽓过程的综合。
区别:①天⽓是短期过程,天⽓系统简单;
②⽓候是长期过程,⽓候系统复杂,其中⽓候系统包括(⼤⽓圈、岩⽯圈、⽔圈、⽣物圈、冰雪圈)
2、什么叫⼲洁⼤⽓?
⼤⽓中除去⽔汽和悬浮在⼤⽓中的固态、液态微粒以外的整个混合⽓体。3、关于CO2的时空变化、⽇变化、年变化和长期变化?
低层嗲⽓中CO2含量随时间和空间⽽略有变化。在时间上,①由于卢瑟植物光合作⽤对CO2消耗,在⽩天、晴天、夏季时的CO2浓度⽐⿊夜、阴天、冬季要⼩;②⼯业⾰命前⼩于⼯业⾰命后。在空间上,⽔平⽅向:城市⼤于农村;垂直⽅向:0—20kmCO2含量⾼,20km 以上,含量逐渐减少。
CO2的⽇变化:⽩天午后最少,⽇出前后达到最⾼
CO2的年变化:秋季最低,冬季最⼤
CO2的⽇变化:不断增加
4、⽔汽
⽔汽的来源:主要来⾃江河湖海等⽔体和潮湿地表的⽔分蒸发以及植物的蒸腾,最重要的是:⽔汽是可变成分。
⽔汽时空变化:时间上,夏季多于冬季;空间上,⼀般低纬多于⾼纬,下层多于上层
⽔汽特点:①⽔汽是实际⼤⽓中唯⼀能在⾃然条件下发⽣⽓、液、固三态相变的成分,在天⽓变化、⽓候形成中扮演了⼗分重要的⾓⾊。
②⽔汽还能强烈的吸收地⾯和⼤⽓长波辐射并放射长波辐射对地⾯存在保温效应,因此⼤⽓中⽔汽含量多少对地⾯和⼤⽓的温度情况有着重要的影响
③⽔汽是⾃然界潜热最⼤的物质。
5、⼤⽓的热⼒学分层(图P16)
根据温度、⼤⽓成分、电荷、随⾼度的分布特点将整个⼤⽓层划分为五层:对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
对流层:低纬度温度低,⾼纬度温度⾼,因为低⾼纬度地区的地⾯受热不平均,低纬度地区的平均厚度为17—18km,⾼纬度地区的平均厚度为8—9km。
气象学名词解释(7)
辐射 物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式称为辐射。
辐射能 物体以电磁波或粒子流形式向周围传递交换的能量称为辐射能。
电磁波谱 把各种不同辐射波的波长(或频率)从小到大依次排列成一个谱,这个谱叫电磁波谱。
黑体 对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收,则该物体称为绝对黑体。
灰体 对于投射到该物体上所有波长的辐射都能,其吸收率不随波长而变,则该物体称为灰体。
辐射通量 辐射通量是单位时间内通过任意面积上的辐射能量,单位为J·s-1或W。
辐射通量密度 辐射通量密度是单位面积上的辐射通量,即单位时间内通过单位面积的辐射能量,单位为J·s-1·m-2或W·m-2。常把辐射通量密度称为辐射强度、辐射能力或放射能力,把入射辐射通量密度称为辐照度。
光通量 光通量是单位时间通过任意面积上的光能,单位为流明(Lm)。
光通量密度 光通量密度是单位面积上的光通量,又称照度,单位是Lx。
太阳辐射 太阳时刻不停地向周围空间放射出巨大的能量,称为太阳辐射能,简称太阳辐射。
太阳辐射强度 单位时间内投射于单位面积上的太阳辐射能量,称为太阳辐射强度,亦称太阳辐射通量密度,其单位采用W·m-2。
太阳常数 在地球大气上界,日地平均距离(约为1.496×108km)上投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度称为太阳常数,目前我国采用的太阳常数值为1382W·m-2。
太阳光量常数 大气上界,太阳辐射产生的平均光照强度为1.35×105 Lx~1.4×105Lx,称太阳光量常数。
太阳高度角 太阳高度角是太阳光线与地表水平面之间的最小夹角,在0°~90°之间变化。
太阳方位角 太阳方位角是太阳光线在水平面上的投影和当地子午线的夹角,表示太阳在天空中的方位。
可照时数 可照时数是不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数,以小时、分为单位。
实照时数 实照时数是地面上用日照计实际测量的日照时数。
复习思考题
第一章 大气概述
1.大气中臭氧,二氧化碳,水汽在气象学上的意义。
臭氧能大量吸收紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布;同时,臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害,对地球上生物有机体生存起了保护作用。
二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料,它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影.二氧化碳是温室气体,它能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应。
水汽能强烈吸收长波辐射,参与大气温室效应形成,对地面起保温作用。大气中水汽含量多少,影响云雨及各种降水,对植物生长发育所需水分有着直接影响,最终影响到植物及农作物的产量。
2.大气垂直分层的依据是什么.各层的主要特点有哪些。
依据:世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质,把大气分为五层.
特点:
对流层 是靠近地表的大气最底层,气温随高度增加而降低,空气具有强烈的对流运动,气象要素水平分布不均匀。
平流层 位于对流层顶到距地面约50~55km的高度,气温随高度的上升而升高,空气以水平运动为主,水汽含量极少。
中间层 是从平流层顶到距地面85km左右的高度,气温随高度的增加迅速降低,有空气的垂直运动,几乎没有臭氧存在。
热成层 又称暖层,位于中间层顶至500km左右,气温随高度的增加迅速升高,大气处于高度的电离状态。
散逸层 是大气的最高层,又称外层,气温随高度的增加很少变化.
3.名词解释:饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差.
饱和水汽压:在温度一定情况下,单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的,如果水汽达到此限度,空气就是饱和状态,这时的空气称饱和空气.饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压,它是温度的函数.
相对湿度:空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。