短波辐射

短波辐射的主要驱动力雪和冰在大多数环境中融化。传入的太阳辐射被吸收和散射穿越大气气体和气溶胶的挑战(悬浮粒子如水滴、冰晶和灰尘)。的过程吸收和散射依赖的波长电磁辐射和障碍的大小(气体或气溶胶)。同样,后向散射(反射)冰晶也波长的依赖,在第二章讨论。这种复杂性通常被忽视在冰冻圈的研究中,然而,和短波辐射和反照率(3.1)定义基于一个集成的宽带频谱,从0.2到2.5毫米。另外,短波辐射可以建模两个或三个波长乐队,比如紫外线,可见光和近红外频率。这是在能量平衡的研究越来越普遍,因为它允许一个单独的可见光和近红外的治疗地表反射率,这对雪明显不同(图2.5)。

平均top-of-atmosphere太阳辐照度是太阳常数,钱数,约等于1366 W m - 2。的太阳常数是多少不是真正的常数;每天和年代际变化的几瓦特每平方米是常见的,由于变量太阳能convec-tive活动。瞬时top-of-atmosphere太阳辐照度也不同于太阳常数作为地球到太阳距离的函数。这个瞬时距离r . Top-of-atmosphere照度来标示QS0,计算从R0 = 1.5 x的平均日地距离是108公里。峰值top-of-atmosphere太阳能辐照度发生在地球最接近太阳时,称为近日点。近日点目前发生在1月3日,尽管它的时机不同时间尺度上的104年的一部分米兰科维奇旋回(见第9章)。

传入的短波辐射在表面,也称为日晒,由两个主要组件:直接和散射太阳辐射。第三个贡献,直接光反射周围的地形,也可以增加表面日晒。直接的太阳辐射辐射通量从太阳光束,而在天顶角Z,测量从正常到大地水准面表面。天顶角是一个函数

纬度,一年的时间,每天的时间。潜在的直接(晴空)太阳辐射水平表面上可以估计

Q s ^ Q所以cos (Z) ^ P / P°cos (Z) 1 j (3.9)

其中y是大气透射率在海平面上,P是现场空气压力,P0 = 101.325 kPa平均海平面气压。P / P0cos (Z)(3.9)占大气衰减的影响,由于大气的数量直接梁必须遍历,一个函数的海拔(气压)和倾斜路径。

通常使用晴空大气透射率(3.9),y0。0.84。云层或不同的影响大气吸收(例如,与灰尘或气溶胶)也可以纳入y。在厚厚阴霾或烟雾,y。0.6,在厚重的云层下,y”0。实际的直接太阳辐射在一个网站只等于晴空条件下潜在的直接太阳辐射。

在山地地形,表面的影响斜率,方面,阴影也需要纳入估计潜在的直接太阳辐射。这可以从数字高程模型近似,太阳几何可以建模为一个特定的地点,时间,和每天的时间,允许详细计算潜在的直接太阳辐射在空间任意点。

除了直接太阳光束散射辐射到达一个网站从四面八方在天空半球。扩散大气辐射由于出现瑞利散射从大气气体和气溶胶的米氏散射,水滴和冰晶。从漫射光照明的原因没有完全黑暗当太阳被遮蔽。扩散大气辐射接近各向同性(同样来自所有点在天空穹顶)当它是阴暗的,但一般各向异性,更接近直接辐射光束。总表面入射太阳辐射,QS”,等于直接的总和,扩散,和地形的贡献。这通常被称为全球辐射,虽然这是不幸的术语,因为它不是真正意义上的全球。

继续阅读:长波辐射

这篇文章有用吗?

+ 3 0