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大气科学中的大气能量传递与地球气候1.引言大气能量传递是大气科学中的重要研究方向之一。
地球气候的形成与发展与大气能量的传递密切相关。
本文将探讨大气能量传递在地球气候中所起的作用，以及其中的关键机制。
2.太阳辐射与地球气候太阳辐射是地球上几乎所有的能量来源之一。
太阳能穿过大气层，将能量转化为热量，并使地球表面被加热。
这一过程也被称为日辐射。
3.大气吸收与再辐射部分太阳辐射被大气层吸收。
大气成分中的气体、云和气溶胶颗粒对不同波长的太阳辐射具有吸收作用。
被吸收的能量在大气中被转化为热量，并引起大气层中的温度变化。
大气层中的温度分布不均匀导致气流产生。
4.热传导与垂直能量传递大气中的能量传递过程中，热传导是非常重要的机制之一。
由于大气层的温度变化，热量会从温度较高的区域传导到温度较低的区域。
这种垂直能量传递对地球气候的形成具有重要影响。
5.辐射平衡与能量收支地球气候系统中，能量的辐射收支是影响气候变化的关键因素之一。
地球表面吸收的太阳辐射与大气层和地表反射出去的辐射之间的平衡关系决定了地球的能量收支。
当辐射收支失衡时，地球气候将出现变化。
6.大气环流与能量传递大气环流是大气能量传递的重要途径之一。
热带地区接收到较多的太阳辐射，而极地地区接收到的辐射较少。
为了平衡能量分布，大气会通过环流将热量从热带地区输送到极地地区。
这种大气环流对地球气候的稳定起着重要的作用。
7.大气能量传递与气候变化大气能量传递与地球气候的变化密切相关。
近年来，随着人类活动的增加，大气能量传递过程发生了改变，导致气候变暖。
这种气候变化对地球上的生态系统、冰川、海洋等产生了重要影响。
8.总结大气能量传递在地球气候中起着关键作用。
太阳辐射与大气层的相互作用，垂直能量传递以及大气环流等机制共同影响着地球的能量收支和气候变化。
深入研究大气能量传递对于预测气候变化、理解自然界变化规律具有重要意义。
（本文约800字，仅供参考。
实际每段自行调整长度，保持内容完整与连贯）。
大气科学与环境监测作业指导书 第一章 概述 ..................................................................................................................................... 2 1.1 大气科学概述 ................................................................................................................... 2 1.2 环境监测概述 ................................................................................................................... 2 第二章 大气物理基础 ..................................................................................................................... 3 2.1 大气组成与结构 ............................................................................................................... 3 2.1.1 大气组成 ....................................................................................................................... 3 2.1.2 大气结构 ....................................................................................................................... 3 2.2 大气运动与天气系统 ....................................................................................................... 3 2.2.1 大气运动 ....................................................................................................................... 3 2.2.2 天气系统 ....................................................................................................................... 4 2.3 大气辐射与能量平衡 ....................................................................................................... 4 2.3.1 大气辐射 ....................................................................................................................... 4 2.3.2 能量平衡 ....................................................................................................................... 4 第三章 气象观测技术 ..................................................................................................................... 4 3.1 地面气象观测 ................................................................................................................... 4 3.1.1 概述 ............................................................................................................................... 4 3.1.2 观测方法 ....................................................................................................................... 4 3.1.3 观测内容 ....................................................................................................................... 5 3.2 高空气象观测 ................................................................................................................... 5 3.2.1 概述 ............................................................................................................................... 5 3.2.2 观测方法 ....................................................................................................................... 5 3.2.3 观测内容 ....................................................................................................................... 5 3.3 遥感技术 ........................................................................................................................... 5 3.3.1 概述 ............................................................................................................................... 5 3.3.2 遥感技术种类 ............................................................................................................... 5 3.3.3 遥感技术在气象观测中的应用 ................................................................................... 6 第四章 大气化学 ............................................................................................................................. 6 4.1 大气化学成分 ................................................................................................................... 6 4.2 大气化学反应 ................................................................................................................... 7 4.3 大气化学污染 ................................................................................................................... 7 第五章 环境监测方法 ..................................................................................................................... 7 5.1 水质监测 ........................................................................................................................... 7 5.2 土壤监测 ........................................................................................................................... 8 5.3 大气污染监测 ................................................................................................................... 8 第六章 气候变化与全球变暖 ......................................................................................................... 9 6.1 气候变化的基本概念 ....................................................................................................... 9 6.2 全球变暖的原因与影响 ................................................................................................... 9 6.2.1 全球变暖的原因 ........................................................................................................... 9 6.2.2 全球变暖的影响 ........................................................................................................... 9 6.3 气候变化应对策略 ........................................................................................................... 9 第七章 环境影响评价 ................................................................................................................... 10
上图反映的是地球每年全球平均能量平衡估算的示意图。
从长期来看，地球和大气吸收的太阳辐射的能量与其释放的长波辐射的能量是平衡的。
进入的太阳辐射中，大约一半的能量被地球吸收。
通过湍流显热（上升暖流）、潜热以及地表辐射，这些能量又被到传递到大气中，大气通过外逸长波辐射将这些能量辐射到太空同时通过反向辐射辐射到地表。
Reflected Solar Radiation 107Wm-2: 反射的太阳辐射107Wm-2Reflected by Clouds, Aerosol and Atmospheric Gasses:云、气溶胶和大气气体的反射77 Wm-2 Reflected by Surface: 地表反射30 Wm-2Absorbed by Surface:地表吸收的太阳辐射168 Wm-2Absorbed by Atmosphere：大气吸收太阳辐射67 Wm-2Incoming Solar Radiation:进入的太阳辐射342 Wm-2Outgoing Longwave Radiation：外逸长波辐射235 Wm-2Emitted by Atmosphere:大气散射165 Wm-2Emitted by Clouds：云散射30 Wm-2Atmospheric Window：大气窗40 Wm-2Greenhouse Gases（Back Radiation）：温室气体（反向辐射）324 Wm-2Absorbed by Surface:地表吸收的辐射324 Wm-2Surface Radiation：地表辐射390 Wm-2Thermals：上升暖流（湍流显热）24 Wm-2Evapotranspiration:蒸散作用（地面向大气输入潜热）78 Wm-2地球系统入：（342）——太阳辐射（342）出：（342）——云、气溶胶和大气气体的反射（77）+地表反射（30）+大气散射（165）+云散射（30）+大气窗（40）大气系统入：（559）——大气吸收太阳辐射（67）+湍流显热（24）+潜热（78）+地表辐射（390）出：（559）——大气散射（165）+地表吸收的辐射（324）+云散射（30）+大气窗（40）地表入：（492）——地表吸收太阳辐射（168）+地表吸收的辐射（324）出：（492）——地表向大气的辐射（390）+潜热（78）+湍流显热（24）。
