能量平衡方程511辐射预算
表面的净辐射(Rnet)定义为上升流和下升流短波(太阳)和长波辐射成分，或
Rsw是地表入射太阳辐射的通量，a是地表反照率(上升流和下升流太阳辐射之比)。如第三章所述，太阳辐射的定义是波长为0.15至4.0微米(^m)的辐射。因此Rsw(1- a)表示净太阳辐射在表面。在极暗期间，忽略月光和星光，Rsw(1- a)为零。
长波辐射的波长约为4-300 ^m。入射长波通量由Rlw给出，，则Ts4为出射长波通量。流出的长波通量取决于(无因次的)表面发射率s，斯蒂芬-玻尔兹曼常数o (5.67 x 10-8 W m-2 K-4)，以及表面温度Ts(开尔文单位)(不要与SAT混淆，通常认为它位于地表以上约2米)。发射率的定义是在相同的运动温度下，一个物体的辐射通量与一个完美发射体(黑体)的辐射通量之比。一个完美的发射体(s = 1)也是一个完美的辐射吸收体。没有任何物质是真正的黑体。然而，在长波光谱(s > 0.9)中，大多数表面近似于黑体。雪是一个特别好的发射体(因此也是吸收体)，其长波发射率通常为0.98至0.99。相比之下，大气是选择性的或部分的发射器，其发射率远小于1。Rlw取决于大气温度、大气中的水蒸气含量、二氧化碳和云量等其他微量气体。 While the latter three influence the emissivity of the atmosphere (emissivity increases with an increase in all three), the temperature of the cloud base is also very important.
净长波预算(长波输入减去长波输出)通常是负的，但当低而温暖的云层覆盖(北极)时，往往会变得不那么负(有时甚至是正的)层云)。注意，当式(3.5)(thetop-of-atmosphere辐射预算)可与式(5.1)表示，但各项的解释不同。在式(5.1)中，我们处理的是地表反照率(a)，而不是行星反照率(a)，向上的长波通量仅取决于地表的温度和发射率(而不是大气和地表的综合效应)。
继续阅读:向下太阳辐射通量521晴空通量
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