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地面辐射平衡

  地面辐射平衡,又称地面辐射差额,是指在一定时间内,单位面积的地面吸收的辐射和放出的辐射之差,即地面吸收的太阳总辐射和地面有效辐射之差,其表达式为Rg=(Q+q)(1-a)-F0。
  

  在一定时间内,单位面积的地面吸收的辐射和放出的辐射之差,即地面吸收的太阳总辐射和地面有效辐射之差,称为地面辐射平衡,又称地面辐射差额。其表达式为Rg=(Q+q)(1-a)-F0。
  式中Rg为地面辐射平衡;(Q+q)为直接辐射与散射辐射之和,即总辐射;a为地面对总辐射的反射率;FO为地面有效辐射。地面辐射平衡与昼夜、季节、纬度和云况等因子有关。一天中,白天地面吸收的总辐射超过支出的有效辐射,故大部分时间Rg>0;夜间地面得不到总辐射,地面辐射的支出超过大气逆辐射的收入,故Rg<0,其数值等于当时的有效辐射。Rg由正值变为负值或由负值变为正值的时间,分别出现在日落前和日出后一小时左右。地面辐射平衡的年变化随纬度而异,纬度愈低,Rg保持正值的月份愈多;纬度愈高,Rg保持正值的月份愈少。地面辐射平衡的日、年变化还受天气的影响,特别是在云量较多时,Rg会减小很多。地面辐射平衡的年平均值,除两极附近外,各纬度都大于零,但地面并未因此而逐年增暖,这是由于有一部分热量通过空气的上下运动传递给大气层,也有一部分热量消耗于蒸发地面的水分。因此,地面辐射平衡不仅基本上决定了地面温度的分布,还影响到低层大气的变化。[1]
  

  1>辐射平衡日变化特征:
  辐射平衡最大值出现在正午以前,最小值出现在傍晚,一天有两次通过零点,一次在日出后,一次在日落前(太阳高度角约10~15度)。
  

  2>辐射平衡年变化特征:
  辐射平衡夏季为正,最大为6月,最小值在12月。
  

  3>辐射平衡随纬度变化特征:
  纬度39为零,超过39小于零,小于39大于零。


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