大气吸收谱

黑体辐射的特性曲线是最大能量发射的波长,Xm,满足

这就是所谓的维恩位移定律。由于太阳能排放温度大约是6000 K,最大的太阳光谱(见图2.2)约为0.6 m ^(可见光谱),我们已经确定Te = 255 K的地球,它遵循地面光谱的峰值是在哪里

XEmarth = ^ 0.6 m x 6000 - 14毫米。255

因此地球辐射的空间主要是红外光谱。标准化(见附件A.1.1)黑体光谱太阳和地球图2.6所示。这两种光谱几乎重叠,大大简化了考虑辐射传输。

同样,图2.6所示大气吸收光谱;这是一部分的每个波长的辐射

图2.6。(一)规范化黑体发射光谱,T-4XBX,太阳(T = 6000 K)和地球(T = 255 K)作为ln X的函数(上),其中Bx是黑体函数(参见Eq。a)和X是波长(参见附录A.1.1进一步讨论)。(b)的辐射吸收,通过从地面到顶部的气氛是波长的函数。(c)的辐射吸收的对流层顶(通常是在一个高度11公里)的气氛是波长的函数。大气分子吸收特性的重要贡献在每个频率也表示。古蒂和容(1989)。

图2.6。(一)规范化黑体发射光谱,T-4XBX,太阳(T = 6000 K)和地球(T = 255 K)作为ln X的函数(上),其中Bx是黑体函数(参见Eq。a)和X是波长(参见附录A.1.1进一步讨论)。(b)的辐射吸收,通过从地面到顶部的气氛是波长的函数。(c)的辐射吸收的对流层顶(通常是在一个高度11公里)的气氛是波长的函数。大气分子吸收特性的重要贡献在每个频率也表示。古蒂和容(1989)。

在一个垂直的路径穿过大气层吸收。从中我们看到:

•大气在可见光谱几乎是完全透明的,在太阳光谱的峰值。

•大气紫外光谱非常不透明。

•在红外光谱变量不透明的氛围。在某些波长几乎完全不透明的,透明的人。

•图在N2不吸收,只和氧气吸收紫外线(几乎没有太阳能通量),一个小,在近红外。大气的主要成分是非常透明的在几乎整个光谱范围的重要性。

•的吸收地面辐射是由三原子molecules-O3紫外线;水,二氧化碳,和其他人在IR-because三原子分子转动和振动模式,可以通过红外辐射容易兴奋。这些分子中存在微小浓度(见表1.2)但发挥关键作用的吸收地面辐射(见图2.6)。他们被称为温室气体。这是根本原因大气辐射可能如此脆弱的人为变化组成图1.3所示。

继续阅读:垂直分布的温度和温室气体

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