第三讲 太阳辐射
太阳辐射
物体对辐射的吸收、 物体对辐射的吸收、反射和透射 概念 吸收率(a) 吸收率(a) ： 反射率(r) 反射率(r) ： 透射率(d) 透射率(d) ：
入 射
a=Qa/Q r=Qr/Q d=Qd/Q
反 射
吸收
透 射
a、r、d的变化 黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸 黑体： 收的物体称为绝对黑体 故有： 收的物体称为绝对黑体。故有： 绝对黑体。 a＝１，r＝d＝０。 灰体：透射率d＝０，吸收率a＝（１－r），且a不随波 吸收率a＝（１ 灰体：透射率d 长而变化的物体。 长而变化的物体。 的物体
二、太阳高度角、太阳方位角和昼长 太阳高度角、
太阳高度角 （h） 定义 太阳光线与地表水平面之间的夹角。(0°≤h≤90° 太阳光线与地表水平面之间的夹角。(0°≤h≤90°) 水平面上太阳辐射的计算
AB CD Sm ′＝Sm ＝Smsinh sinh ABC′D′
………… (3-8) (3Sm和Sm′与h的关系图
可见光波长范围
色彩名称 紫 波长范围 0.40～0.43微米 0.40～0.43微米 0.43～0.47微米 0.43～0.47微米 0.47～0.50微米 0.47～0.50微米 0.50～0.56微米 0.50～0.56微米 0.56～0.59微米 0.56～0.59微米 0.59～0.62微米 0.59～0.62微米 0.62～0.76微米 0.62～0.76微米
斯蒂芬—波尔兹曼(Stefan Boltzmann)定律 斯蒂芬—波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律 (Stefan定律 与它本身绝对温度（ 黑体的总放射能力（ 黑体的总放射能力（ET）与它本身绝对温度（T）的 四次方成正比。即： 四次方成正比。 ET ＝σT
宇宙中的地球和太阳对地球的影响
第三讲宇宙中的地球及太阳对地球的影响一、地球所处的宇宙环境（1）天体：由自然天体（恒星、星云、行星、彗星、流星体、卫星和星际物质等）和人造天体（在宇宙间运行着的人造卫星、宇宙飞船等）组成。
（2）天体系统：天体之间相互吸引、相互绕转形成天体系统。
其层次如下图所示：【考察角度】天体判断(3)太阳系的组成及特征八大行星运动特征:同向性、近圆性、共面性。
（4）地球存在生命的条件【考察角度】能够正确判读天体上是否有生命存在天体的判断方法主要有以下三看：一看位置二看实质三看运转（1）看行星与恒星的距离是否适中。
（2）看行星的体积、质量是否适当。
（3）看行星的自转、公转周期是否适中。
（4）结合以上分析，确定是否有液态水存在。
二、卫星发射基地区位分析 （1）航天基地区位因素分析时间在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚，主要是便于定位和跟踪观测我国发射时间主要选择在北半球冬季，一是便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收；二是我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况方向 一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度，节约能源①地形平坦，视野开阔，便于搜救。
②人烟稀少，有利于疏散人群，保证安全。
③气候干旱，多晴朗天气，能见度高。
④地质条件好。
⑤无大河、湖泊，少森林的地区。
我国的回收场地就选在了内蒙古自治区的中部地区。
[由图表忆基础]读我国四大航天发射基地示意图，回忆下列知识。
(1)甘肃省的酒泉，位于我国四大区域中的西北地区。
其有利的发射条件是：①温带大陆性气候，晴天多，大气透明度好；②深入沙漠腹地，安全性好。
(2)西昌发射基地位于四川大凉山腹地，除国防安全外，地势高，节约燃料，发射条件好。
(3)四大航天发射基地中有阳光直射现象的是文昌，位于海南省，属于热带季风气候。
气象条件 最好选在晴天、风速较小、湿度也较小的地区，这样可以减少卫星发射时的阻力，提高发射效率纬度因素 纬度越低，卫星发射方向与地球赤道平面的夹角越小，发射效率越高 地形和海陆位置 发射场的地质条件要稳定，平坦开阔，也利于对卫星进行跟踪；同时也要隐蔽性好，提高安全性交通条件 交通条件要好，便于火箭卫星的运输、回收等发射时间一般选择在晴朗无云的夜晚，便于地面的跟踪设备捕捉目标(4)与其他三大发射基地相比，文昌发射基地的优势是：①从纬度看，地球自转线速度最大，可增加有效荷载；②从交通条件看，濒临南海，有利于运输大型设备；③从安全性看，火箭残骸落入大海，造成危害的概率低。
第三讲 大气的受热过程-高考地理专题复习讲义
空气分子或微小尘埃光的散射图示太阳辐射太阳辐射太阳辐射散射大气吸收19大气逆辐射地面辐射大气吸收大气辐射射向宇宙空间射向宇宙空间潜热输送湍流输送23地面吸收47地面吸收10610100120114660大气和地面反射34第三讲 大气的受热过程1.大气热量的根本来源是 太阳辐射 ，对流层大气的直接热源是 地面辐射 。
任何物体表面温度高于0开尔文都会向外辐射能量。
温度越高，波长越 短 ，能量越 多 。
2.太阳辐射属于 短 波辐射；大气 辐射和地面辐射属于 长 波辐射；人体也可以向外辐射红外线，属于 长 波辐射。
3．大气的削弱作用（1）大气对太阳辐射的反射：多云的白天气温不太高原因：云层对太阳辐射有 反射 作用。
反射 无 选择性（2）大气对太阳辐射的散射：空气分子或微小尘埃对太阳辐射有散射作用。
一般来说，波长越短，越容易被散射；波长越长，越不易被散射。
因此波长较长的红色光在大气中的穿透能力较 强 ，蓝色光穿透能力较 弱 。
） 大气热量收入： =166 大气热量支出： =166（3）举例：交通信号灯不用蓝色：波长较短的蓝色光最易被 散射晴朗的天空呈蔚蓝色：波长较短的蓝色光最易被 散射阴天的天空呈灰白色：水汽多，云层厚，各色光均被 散射日出之前天已亮，日出之后天不黑： 散射 教室里、树荫下，无阳光处仍明亮： 散射朝霞晚霞、旭日夕阳呈橘红色：早晨和傍晚太阳高度角 小 ， 太阳光穿透大气层距离较 长 ，波长较短的光均被 散射 ，只有红色、橙色光被散射较 少 ，投射到云朵及江面上也使其染成红色。
（4）大气对太阳辐射的吸收：平流层中的 臭氧层 对太阳辐射有明显的吸收作用，尤其是吸收太阳辐射中波长较短的 紫外线 。
吸收 有 选择性。
（臭氧吸收 长 波辐射）4.大气的保温作用（1）大气对地面辐射的吸收：对流层大气中的 水汽和二氧化碳 对地面辐射有明显的吸收作用。
（水汽和CO2吸收 长 波辐射）（2）对流层大气吸收地面辐射后增温，之后通过 大气逆 辐射将热量返还给地面，达到保温的作用。
第三讲.地球运动产生的现象
第三讲：地球运动产生的地理现象一、太阳辐射与地球1.太阳辐射概述：①太阳辐射是指太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量。
②太阳辐射以可见光、波长较短的紫外光和波长较长的红外光向外辐射热量，其中主要集中在可见光。
2.光照和热量①太阳辐射就是我们常说的太阳能，从这方面上说，太阳辐射就等同于光照。
影响一个地区光照是否充足的因素有：★纬度位置：夏半年，纬度位置越高，白昼越长，光照时间越长。
纬度越低，白昼越短，光照时间越短。
★天气因素：降水越少，晴天越多，光照时间越长；降水越多，阴雨天多，光照时间越短。
★海拔因素：海拔越高，空气越稀薄，大气对太阳光的削弱越少，光照越多。
②热量是指地球表面接受太阳辐射的能量，也就是我们常说的温度。
影响一个地区热量是否丰富的最主要因素有：★纬度位置：纬度位置越低，正午太阳高度角越大，地面接受的热量越多，气温越高；纬度位置越高，正午太阳高度角越小，地面接受的热量越少，气温越低。
★海拔因素：海拔越高，接受地面辐射的热量越少，气温越低。
★天气因素：晴天越多，受大气的削弱作用越少，达到地面的太阳辐射越多。
通过以上分析，我们可以归纳总结如下：①太阳辐射和光照是一个意思。
判断某地光照时间长短（即光照是否充足）关键看天气和海拔。
例如：我国西北地区光照时间长，太阳能资源丰富的原因是深居内陆，距海洋远，降水少，晴天多。
青藏高原光照时间长，太阳能资源丰富的原因是除上述原因外还有海拔高，空气稀薄。
而我国四川盆地光照最贫乏的原因则是盆地地形，水汽不易散发；阴雨天和雾天多。
②判断某地热量多少的关键是看纬度和海拔的高低。
只要纬度低，海拔低的地区，即使光照时间短，但由于正午太阳高度大，地面获得的热量也较丰富；相反，纬度高，海拔高的地区，即使光照时间长，但由于正午太阳高度小，地面获得的热量也不足。
例如：我国西北地区和青藏高原虽然光照时间长，但由于纬度高、海拔高，热量仍然较少，形成了温带气候和高寒气候；而我国四川盆地虽然光照最贫乏，但由于纬度低，获得热量较多，形成了亚热带气候。
太阳辐射对地球的影响 ppt课件
4．今年正值太阳活动高峰期，下列叙述 中正确的是（B ）
A．太阳黑子和耀斑都发生在太阳色球层 上
B．前一次太阳活动的极大年到再次活动 极大年的平均周期约为11年
C．太阳活动发出的强烈射电扰乱地球大 气对流层，影响地面无线电短波通讯
D．太阳日冕层的高温使高能带电粒子向 外高速运动，形成了“太阳风”
5．2001年4月5日，太阳出现特大太阳耀斑爆发 （A ）
生物量也多。
(4)描述这两地区的自然景观差异。
热带雨林森林常绿茂密，植物种类繁多， 树干藤本植物缠绕。亚寒带针叶林树种比 较单一，主要是耐寒的落叶松、云杉等， 不像热带雨林里植物种类繁多。由此可以 看出，太阳辐射量的大小，在一定情况下 决定了植被的生长情况，植被的生长情况 又是对不同地理环境的反映。
第二节
太 阳
一、太阳概况
1.什么是太阳 辐射?
2.太阳辐射的能 量有多大?
3.为什么太阳有如此 4.太阳辐射对地球和人
巨大的能量?
类有什么影响?
太阳辐射大约只有二十二亿 分之一到达地球。
太阳辐射
太阳是一个巨大炽热的气体球， 主要成分是氢和氦，表面温度约 为6000K 。
在日地平均距离条件下，在地球 大气上界，垂直于太阳光线的1平 方厘米面积上，1分钟接受到的太 阳辐射能量，称为太阳常数。
B、大气透明度
天气：晴朗的天气，日照时间长，云层少且薄，大气对太阳辐 射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射就强；
阴雨的天气，日照时间短，云层厚且多，大气对太阳辐射的削 弱作用强，到达地面的太阳辐射就弱。如赤道地区赤道低压控 制多阴雨天气，而副热带地区多晴朗天气，所以赤道的太阳辐 射弱于副热带地区。
大气污染： “雾都”伦敦
《太阳辐射》课件
使用太阳辐射监测设备，如太 阳辐射计和紫外线指数计，可 以实时监测太阳辐射的强度。
气象预报
气象部门会发布紫外线指数预 报，提醒公众当天的太阳辐射 强度和防护建议。
网络查询
通过查询网络上的紫外线指数 查询系统，可以了解当前和未 来一段时间内的紫外线强度。
个人感受
根据个人感受和皮肤反应，也 可以大致判断太阳辐射的强度
吸收
地面吸收太阳辐射的量取决于地 面的性质，如土壤、草地、水面 的吸收能力各不相同。
太阳辐射在地球表面的分布
纬度分布
随着纬度的升高，太阳辐射的强 度逐渐减弱。
经度与海拔分布
同一纬度上，太阳辐射的分布还受 到经度和海拔的影响。
时间分布
一天中，太阳辐射的强度在中午时 分达到最大，早晚较小。一年中， 夏季接收到的太阳辐射较多，冬季 较少。
太阳辐射对地球的影响
太阳辐射是地球气候变化的主要驱动力，通过影响地球的温度和气候系统，对人类 生活产生深远影响。
太阳辐射中的紫外线有助于杀菌、预防佝偻病等，但过量的紫外线会导致皮肤癌等 疾病。
太阳辐射中的红外线有助于维持地球的温度，但过量的红外线会导致温室效应等环 境问题。
02
太阳辐射的传输
太阳辐射在大气中的传
演化也具有重要意义。
03
技术创新
太阳辐射研究促进了太阳能利用技术的发展和创新，推动了新能源产业
的发展，有助于减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，为应对全
球气候变化做出贡献。
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太阳辐射的波长范围覆盖了从紫外、 可见光、红外线直到微波的所有波段 。
太阳辐射的来源与组成
太阳辐射主要来源于太阳内部的 核聚变反应，释放出大量的能量
《气象学太阳辐射》课件
太阳辐射变化对气候的影响
温度变化
太阳辐射的变化直接影响 地球表面的热量分布，导 致温度变化，进而影响气 候系统的运行。
降水变化
太阳辐射的变化通过影响 蒸发和凝结过程，进而影 响降水分布和强度，对水 循环产生影响。
风和洋流变化
太阳辐射的变化还可能影 响大气环流和洋流运动， 从而影响气候系统的稳定 性。
太阳辐射光谱
太阳辐射的能量分布在不 同波长范围内，形成的光 谱曲线。
太阳辐射的来源和特性
核聚变
太阳内部的氢核聚变成氦核，释放出大量能量，形成太阳辐 射。
特性
太阳辐射具有连续光谱和偏振特性，其强度随时间和空间变 化。
太阳辐射对地球的影响
气候变化
太阳辐射是地球气候系统的主要能量来源，影响地球 的气候变化。
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《气象学太阳辐射》PPT课 件
contents
目录
• 太阳辐射的基础知识 • 太阳辐射的测量和观测 • 太阳辐射与气象学的关系 • 太阳辐射的变化及其影响 • 太阳辐射的防护和利用
01 太阳辐射的基础 知识
太阳辐射的定义
01
02
03
太阳辐射
太阳以电磁波的形式向外 发送的能量。
太阳常数
在地球大气层顶，垂直于 太阳光线的单位面积上， 每分钟接收到的太阳辐射 能量。
总结词
太阳辐射的变化会影响降水量的多少和分布。
详细描述
太阳辐射的变化会影响气候系统的运行，如季风、洋流等，从而影响降水量的多 少和分布。此外，太阳辐射的加热作用还
太阳辐射通过加热地表和大气层，引 起气流运动，从而影响风的方向和速 度。
详细描述
太阳辐射的加热作用会导致地表和大 气层之间的温度差异，这种差异会引 起气流运动，从而导致风的形成。此 外，太阳辐射的强度和分布还会影响 风的方向和速度。
太阳辐射计算讲座
太阳能990206
页码，6/6
实例：计算东经110°北回归线上1999年6月23日北京时12∶42的太阳高度角及 当日的日落时的方位角。 计算：将JD=110，JF=0，NF=1999，Y=6，R=23，S=12，F=42，各参数输入运行 中的程序；屏幕上立即显示：Er=1.0330，Ed=23.438，Et=－1.84 将北京时12∶42换算成东经110°的地方时，利用式（10），可得Sd=12∶02 加当日时差Et≈－2，得此时当地的S⊙=12∶00，将其代入式（9）得τ=0°，北 回归线处φ=23.442° 最后根据式（8）求得h⊙=89.966° 读者可能产生疑问，为何在北回归线上，夏至日的中午时刻的太阳高度不等于 90°，大家不妨变换NF的输入值，看一看结果不仅都不等于90°，且各年之间还略 有差异。之所以会如此，是因为夏至不仅有日期，还有时刻，很难遇到夏至时刻在 正午是12时的。 在计算日落时的方位角时，由于此时h⊙=0，所以式（12）的形式有所变化： cosA=－sinδ／cosφ （13） 将已知参数代入，得cosA=－0.3977 依照判据90°≤A≤180°，故A=113.44°
3 时差
真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真太阳日的长 短也就各不相同。但人们的实际生活需要一种均匀不变的时间单位，这就需要寻找 一个假想的太阳，它以均匀的速度在运行。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日 的持续时间称平太阳日，由此而来的小时称为平太阳时。 平太阳时S是基本均匀的时间计量系统，与人们的生活息息相关。由于平太阳是 假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真太阳时S⊙求得，反之，也可以 由平太阳时来求真太阳时。为此，需要一个差值来表达二者的关系，这个差值就是 时差，以Et表示，即
高三地理总复习课件 太阳辐射
天文辐射是指大气上界的太阳辐射。下表是
例题 “地球不同纬度地区在二分二至日所受到的天文
辐射日总量(卡/平方厘米)变化情况表”。
日期 3月21日
90° N
0
70°N
50° N
316 593
30° N
799
0° 30°S 50°S 70°S 90°S 923 799 593 316 0
6月22日 1110 1043 1020 1005 814 450 170 0
日期
3月21日 6月22日 9月23日 12月22日
90° N
70°N
50° N
0 316 593
1110 1043 1020
0 312 586
0
0 181
30° N 799
1005 789 480
0° 30°S 50°S 70°S 90°S
923 799 593 316 0
814 450 170 0
0
9月23日 0 312 586 789 912 789 586 312 0
12月22日 0
0 181 480 869 1073 1089 1114 1185
⑶北极与南极天文辐射量最大值不同，出现这一差异的原因主要是
A. 极昼期长短不同
B. 极地冷高压强度不同
C. 正午太阳高度不同
D. 日地距离不同
0
9月23日 0 312 586 789 912 789 586 312 0
12月22日 0
0 181 480 869 1073 1089 1114 1185
⑵ 50°N天文辐射量最小值出现在12月22日，原因是
A. 该地处于极夜期
B. 受极地冷高压的影响
太阳辐射的影响因素及分布规律PPT课件
交角变小时，北半球冬季昼长变长，南半球夏季昼长变短，位于北半球
的福州冬季因太阳照射时间增加均温升p高pt精。选版
16
（3）若O为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个交点，则E点的时间可
能为（
A．5月23日8时
B．6月22日18
C．11月23日6时
D．12月22日18时
答案：D 因O为北极点，从北极上空俯视时，地球自转的方向为逆 时针方向旋转，E点的时刻比H点、P点的时刻早。由题意“H、P为 晨昏线与某纬线的两个交点”可知，HP之间的中心点的地方时是0 时或12时。若HP中心点的地方时是0时，北半球应为昼长夜短，E 点的地方时应为6时。若HP中心点的地方时为12时，北半球昼短夜 长，北极点出现极夜，日期应为12月22日的18时。
（2）若EF为地球公转轨道平面，PQ为地轴，下列变化可信的是（
A．福州冬季均温升高
B
C．全球极夜范围扩大
D．悉尼（约34°S）夏季昼变长
答案：A 由图中信息不难得出，黄道平面和赤道平面夹角（黄赤交角）
为20°。当黄赤交角变小时，地球上温带的范围将变大，B选项错误；
黄赤交角变小时，全球极昼极夜的范围将缩小，所以C选项错误；黄赤
2010年高考第二轮地理专题辅导
第三讲 地球运动
ppt精选版
1
考纲要求 1．地球所处的宇宙环境 2．地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星 3．太阳对地球的影响 4．地球运动的地理意义
ppt精选版
2
考点透析
一、太阳辐射的影响因素及分布规律
1．影响太阳辐射量的因素 太阳辐射量由太阳辐射强度和日照时数共同决定，其影响因素可 概括为以下几方面： （1）太阳高度角：纬度高低决定太阳高度角的大小，纬度低，太 阳高度角大，获得太阳辐射多。 （2）地势高低：海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射削弱减少， 太阳辐射越强。 （3）天气状况：水汽越多，云层越厚，大气密度越大，削弱作用 越强，太阳辐射越弱。同时天气状况也会影响到光照时间长短。
第三讲-太阳辐射
第三讲-太阳辐射第三讲太阳辐射及大气受热过程基础知识一、太阳辐射：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
二、太阳辐射的能量来源：太阳中心的核聚变反应（4个氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量）三、太阳辐射的特点：太阳辐射是短波辐射，能量主要集中在波长较短的可见光部分。
四、太阳辐射的意义：（1）太阳辐射对地球的影响：①太阳直接为地球提供了光、热资源，地球上生物的的生长发育离不开太阳。
②太阳辐射能维持着地表温度，是促进地球水、大气运动和生物活动的主要动力。
③作为工业主要能源的煤、石油等矿物燃料，是地质历史时期生物固定、积累下来的太阳能。
④太阳辐射能是我们日常生活和生产所用的能源，是太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的能量来源。
（2）我国年太阳能的地区分布及影响因素①太阳能最丰富地区：青藏高原。
原因：海拔高，空气稀薄，空气中水气少，尘埃少，透明度好，太阳辐射强，日照时间长。
②太阳能贫乏地区：四川盆地、云贵高原等。
原因：阴雨天多，云雾大，较多地削弱了太阳辐射。
五、太阳年辐射总量的影响因素及空间分布： 1.影响太阳辐射量的因素:2．我国年太阳辐射总量的空间分布我国年太阳辐射总量的分布，从总体上看，是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。
高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地，具体分布如下图所示：六、全球年太阳辐射的分布：全球年太阳辐射量大体从低纬度地区向高纬度地区递减，南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，但不同季节表现出的结果并不相同。
如图所示。
七、我国太阳辐射的分布：我国太阳辐射分布的高值和低值中心均位于北纬 22。
～35。
之间；在北纬30。
～40。
地区，随纬度增高太阳辐射增加。
具体分布如图所示。
达标训练1.例下图是M、N两地太阳辐射的年变化示意图（1）M地最可能位于( )A．赤道 B．回归线C．极圈 D．极点（2）N地五月一日时昼夜状况是( )A．昼长夜短 B．昼短夜长C．极昼 D．极夜（3）5～7月间，N地获得的太阳辐射较M地多，最主要影响因素是( )A．太阳高度角 B．昼夜长短C．天气状况 D．地面状况2. 下图表示“27°N某地坡向（坡度为10°）对地表获得太阳辐射的影响”，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐射量的比值（仅考虑地球运动和地形因素）。
《气象学太阳辐射》PPT课件
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二十四节－立春
立春 惊蛰 清明 立夏 芒种 小暑 立秋 白露 寒露 立冬 大雪 小寒
雨水 春分 谷雨 小满 夏至 大暑 处暑 秋分 霜降 小雪 冬至 大寒
立春：2月3日-- 2月5日
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春季 开始 植物 开始 萌发 生长
9
二十四节气－雨水
立春 惊蛰 清明 立夏 芒种 小暑 立秋 3月7日
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11
二十四节气—春分
立春 惊蛰 清明 立夏 芒种 小暑 立秋 白露 寒露 立冬 大雪 小寒
雨水 春分 谷雨 小满 夏至 大暑 处暑 秋分 霜降 小雪 冬至 大寒
太阳 直射 赤道 昼夜 平分
春分：3月20日-- 3月21日
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12
二十四节气—清明
立春 惊蛰 清明 立夏 芒种 小暑 立秋 白露 寒露 立冬 大雪 小寒
球为夏季。
• 夏至日 太阳直射北 回归线，北半球昼长 夜短，纬度愈高，白 昼愈长，在北极圈内 （66.5°N）为24h白 昼，称极昼现象；南 半球则相反。此时， 北半球为夏季，南半 球为冬季。
地球公转与四季形成
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5
四季的划分
四季 春季
天文学 春分-夏至
气候学 （月份）
3-5
农业科学 古代民间 （候均温） 10.0-22.0 立春~谷雨
夜交替的现象，如右图
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36
2、昼夜长短的变化
地球在自转和公转的过程中，由于地轴和地球公转 轨道面保持66º33ˊ的倾角，使得晨昏线和地轴不在一个 平面上（春秋分除外），因此晨昏线和地球上的纬度 线相交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼半 球，称之为昼弧段；一部分在夜半球，称为夜弧段。
大气科学基础：3-2-太阳辐射
• 散射辐射
太阳辐射在通过大气时受到散射，其中散射向地面 的那一部份能量以及云层等向地面反射的一部份太 阳辐射，统称为天空漫射辐射，习惯上称为散射辐 射。所以散射辐射可以说是地平面上每单位时间在 单位面积上接收到的来自天空一切方向的散射辐射 及反射的短波辐射量。
散射辐射是一种短波辐射，其能量的分布比直接辐射 更集中于波长较短的光谱区。
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
% 3.4 2.8 1.8 0.2 -1.5 -2.8 -3.5 -3.1 -1.7 -0.3 1.6 2.8
从上表可以看出，大气上界的太阳辐射强度一年内在 -3.5%—3.4%之间变动。（北半球）冬半年比夏半年 辐射强度强。 实际情形并非如此。因此，还应考虑其它因子的作用。
✓ If there were no atmosphere, what color would the sun look like?
•太阳辐射在大气中的反射
大气中云层和较大颗粒的埃尘能将太阳辐射中的 一部分能量反射到宇宙空间去。反射对各波长没 有选择性，所以反射光呈白色。
其中反射最明显的是云。不同的云量，不同的云 状，云的不同厚度所发生的反射是不同的。高云 平均反射25％，中云平均反射50％，低云平均反 射65％，很厚的云层反射可达90％。笼统地讲， 云量反射平均达50～55％。
太阳辐射穿过大气时的减弱规律
太阳辐射通过大气时所产生的削弱作用，通常都是 吸收和散射综合作用的结果。
dS S dL
S
光束通过单位厚度气 层时，所削弱的辐射 通量与削弱系数以及 原入射辐射通量有关
dL
S dS
通常，削弱系数与空气的密度成正比
k
因此,
太阳辐射(ppt文档)
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到达地面的太阳辐射
到达地面的太阳辐射有两部分：一是太阳以 平行光线的形式直接投射到地面上的，称为太 阳直接辐射；二是经过散射后自天空投射到地 面的，称为散射辐射，两者之和称为总辐射。
太阳辐射能的一部分散向四面八方，称为散射。
分类
由入射辐射波长 与散射质点的相对大小r，将
散射分为分子散射（蕾利散射）、米散射和漫射。
r << 时，分子散射。
r ≈ 时，米散射。
r >> 时，漫射。
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雷利分子散射定律
定律 当大气中粒子的直径比波长小得多的时候，
散射强度与入射光波长的四次方成反比。即：
城市太阳辐射
城市太阳总辐射特征
什么是辐射？
自然界中的一切物体都以电磁波的形式时刻不停地向外传 送能量，这种传递能量的方式称为辐射。以辐射的方式向 四周输送的能量称辐射能，有时简称为辐射。辐射能是以 电磁波的方式传输的。
太阳辐射： 太阳发射及传播的能量主要集中在短于4μm波长范围内的 辐射。
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城市太阳总辐射特征
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太阳辐射在大气中的减弱
表现形式：
1.大气对太阳辐射的吸收 2. 大气对太阳辐射的散射 3. 大气的云层和尘埃对太阳辐射的反射
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1.大气对太阳辐射的吸收：
太阳辐射穿过大气层时，大气中某些成分具有 选择吸收一定波长辐射能的特性。大气中吸收 太阳辐射的成分主要有水汽、氧、臭氧、二氧 化碳及固体杂质等。
城市太阳总辐射特征
•太阳辐射光谱
定义: 太阳辐射能随波长的分布曲线。
03.第三章太阳辐射与温度
第三章光与温度因子太阳辐射是光和热的最终来源，所以我们把这二个生态因子放在同一章里讨论。
我们知道，光和热的变化产生了地球表面的光照强度不同和温度的不同，植物、动物及其它们的群落随之发生着各种变化。
第一节太阳辐射与光一、光的性质与变化与动物相比，植物从无机环境中获得“食物”，光是植物的能量来源，矿质元素是植物的营养来源（Light is their e nergy source，mi nerals are their buildi ng bricks ）。
而光的最终能量来源是太阳,太阳内聚极高温度，在氢原子发生核裂变且放射出能量，其中以 1.94卡/cm2min的能量被地球所吸收，称此为太阳常数，因此，光是地球上一切能量的最终来源。
光具有波粒二相性，它既是太阳辐射出来的电磁波又是一束束的粒子流，像密集的雨点一样辐射或打到植物的叶片上，使植物吸收光能。
到达地球的所有太阳辐射的光波大体上可分成三部分：I--紫外光，波长<400 nm ; II--可见光，400 nm<波长<700 nm ; HI--红外光，波长>700 nm。
顾名思义，可见光是人们能够看得见的光，它对动植物的生理作用最为重要，因此，也称之为生理有效辐射，通常讲光由7种不同颜色（7个不同不波长）的光组成就是指可见光部分，具体光谱组成请见表（3-1 ）。
1. 光的性质（1）光具有波粒二相性可以说是一种由太阳辐射出来的电磁波。
光波的二个峰值间的距离叫波长，波长越短，频率越高，能量越大：入（波长）X V （频率）=C （光强）V = C/ 入(2)光能一个光子在一定波长条件下具有的能量是： E = hv (h是普朗克常数，为6.6X 10-27尔格/秒。
比如波长是680nm的光：E = 6.6X 10-27尔格/秒x 3X 1017nm (光速)x( 680) -1nm =2.9 x 10-12尔格1尔格=10-7焦耳,1卡=4.2焦耳E= 2.9 X 10-12尔格/4.2X 107尔格/卡=6.9X 10-20卡(3)光强进入一片树叶或一个森林群落的光，不仅决定它的质量(波长)，而且还与它的振幅有关系(光强)。
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第三讲 太阳辐射及大气受热过程基础知识一、太阳辐射：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
二、太阳辐射的能量来源：太阳中心的核聚变反应（4个氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量） 三、太阳辐射的特点：太阳辐射是短波辐射，能量主要集中在波长较短的可见光部分。
四、太阳辐射的意义： （1）太阳辐射对地球的影响：①太阳直接为地球提供了光、热资源，地球上生物的的生长发育离不开太阳。
②太阳辐射能维持着地表温度，是促进地球水、大气运动和生物活动的主要动力。
③作为工业主要能源的煤、石油等矿物燃料，是地质历史时期生物固定、积累下来的太阳能。
④太阳辐射能是我们日常生活和生产所用的能源，是太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的能量来源。
（2）我国年太阳能的地区分布及影响因素①太阳能最丰富地区：青藏高原。
原因：海拔高，空气稀薄，空气中水气少，尘埃少，透明度好，太阳辐射强，日照时间长。
②太阳能贫乏地区：四川盆地、云贵高原等。
原因：阴雨天多，云雾大，较多地削弱了太阳辐射。
五、太阳年辐射总量的影响因素及空间分布： 1.影响太阳辐射量的因素:2．我国年太阳辐射总量的空间分布我国年太阳辐射总量的分布，从总体上看，是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。
高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地，具体分布如下图所示：六、全球年太阳辐射的分布：全球年太阳辐射量大体从低纬度地区向高纬度地区递减，南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，但不同季节表现出的结果并不相同。
如图所示。
七、我国太阳辐射的分布：我国太阳辐射分布的高值和低值中心均位于北纬 22。
～35。
之间；在北纬30。
～40。
地区，随纬度增高太阳辐射增加。
具体分布如图所示。
达标训练 1.例 下图是M 、N 两地太阳辐射的年变化示意图（1）M 地最可能位于( ) A ．赤道 B ．回归线 C ．极圈 D ．极点 （2）N 地五月一日时昼夜状况是( ) A ．昼长夜短 B ．昼短夜长C ．极昼D ．极夜（3）5～7月间，N 地获得的太阳辐射较M 地多， 最主要影响因素是( )A ．太阳高度角B ．昼夜长短C ．天气状况D ．地面状况2. 下图表示“27°N 某地 坡向（坡度为10°）对地表获得太阳辐射的影 响”，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐 射量的比值（仅考虑地球运动和地形因素）。
完 成（1）～（2）题。
（1）该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季节是（ ） A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季 （2）若坡度从10°增大到15°，则a 点的数值将 （ ） A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 （3）该地在下列坡度中，a 点的数值达到最大的是（ ） A. 10° B. 30° C. 50° D. 70°3. 我国广州某校地理小组，在不同时间对当地各朝向楼房外墙面接受太阳辐射热量情况进行测定。
据此回答（1）～（2）题。
（1）下表数据为1月份各朝向外墙面太阳辐射热日总量值，根据表中数据分析，表示朝南墙面的数码是A.①B.②C.③D.④（2）下列四幅图是该地理小组根据实测数值，经计算后绘制出的太阳辐射热日总量变化图(数值单位：KJ/m2·日)，能正确表示7月份各朝向墙面日总量变化情况的是（ ）4.读到达地球太阳辐射量的分布图,图中曲线分别表示地表吸收太阳辐射量、地表反射太阳辐射量、大气上界太阳辐射量、云层反射太阳辐射量。
回答（1）～（3）题。
（1）图中曲线中（ ）A ．①表示云层反射的太阳辐射量B ．②表示大气上界的太阳辐射量C ．③表示地表吸收的太阳辐射量D ．④表示地表反射的太阳辐射量 （2）影响①、②曲线变化的主要因素为 （ ）A ．云量厚度B ．地势高低C ．太阳高度D ．植被状况 （3）近50年来，④曲线在高纬度的数值有减少的趋势，其主要的原因（ ） A ．云量增加 B ．气候变暖 C ．环境污染 D ．人口增加 5.读“一年内太阳辐射的纬度分布示意”图，回答：( 1 ) 1 月份，太阳辐射量最大的纬度是________； 900N 上，太阳辐射量最大的月份是_________。
( 2 )全球太阳辐射的纬度分布规律是从________向_________递减。
( 3 )赤道上太阳辐射的时间分布规是____________________。
( 4 )南北半球相应纬度上太阳辐射随月份变化的规律大致________（相同、相反）。
( 5 )热带雨林地区的生物量是2千克/米²·年，亚寒带针叶林带是0.84千克/米²·年，结合上图分析原因。
6.下图是世界太阳总辐射量分布图，读图回答下列问题。
(1)世界太阳辐射强度较高的①、②区域是________和________，这两个区域的太阳辐射强度均高于赤道地区，其共同原因是______________________________。
(2)C 的值大约是________。
它大于B 的原因主要是____________________________________________。
(3)人们观测得出结论，城市的太阳辐射量往往低于郊区，你认为造成这种现象的主要原因有哪些？(4)A 、B 的纬度值应为37°N ，A 的太阳辐射强度季节变化较大的原因是什么？8.日照时数是指每天从日出到日落之间太阳直接照射到地面上的实际日照时间，以小时为单位。
读“我国部分地区年日照时数等值线图”，回答下列问题。
(1)成都和昆明的日照时数分别约为多少？ (2)试分析昆明与贵阳的日照时数差异及其原因。
(3)我国西北地区的日照时数比东南部________，西北地区应如何充分利用日照资源发展特色农业？ 9. 山地的坡向和坡度决定了获得的太阳直接辐射量的多少。
图4中的①②和③④分别是甲、乙两山地在冬至日南、北坡不同坡度所接受到的太阳直接辐射量随时间的变化图（图中实线代表等太阳辐射量线）。
读图回答（1）～（3）题。
（1）图中序号代表的坡向正确的是A ．①③表示南坡B ．②④表示南坡C ．②③表示北坡D ．①④表示北坡 （2）由图判断甲乙两地冬至日昼夜长短正确的是A ．甲地夜长约8小时B ．乙地昼长约8小时C ．甲地昼长比乙地短约3小时D ．甲地昼长比乙地短约1小时 （2）图中a 、b 的值分别为A ．16°48′，55°26′B ．18°20′，55°26′C ．18°20′，56°34’D ．16°48′，56°34 10.地表单位面积接受的太阳辐射量随坡度不同而不同。
读某山地坡面七月份太阳辐射量图，回答（1）-（2）题。
（1）关于该山地坡向的叙述正确的是（ ） ①阳坡 ②阴坡 ③迎风破 ④背风坡 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ （2）该山地可能位于我国的（ ）A.南方地区B.北方地区C.西北地区D.青藏地区7.1.大气对太阳辐射的削弱作用：①吸收作用：具有选择性，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，对于可见光部分吸收比较少。
②反射作用：无选择性，云层、尘埃越多，反射作用越强。
例多云的白天温度不太高。
③散射作用：具有选择性，对于波长较短的篮紫光易被散射。
例晴朗的天空呈蔚蓝色等。
2.对地面的保温效应：①大气逆辐射指大气射向地面的辐射，它对地面热量进行补偿，起保温作用。
云层、尘埃，水汽，二氧化碳能增强大气逆辐射。
因而多云的夜晚气温比晴天高。
3.逆温现象：逆温现象：①海拔上升，气温升高；②海拔上升1000米，气温下降幅度小于6°C。
产生逆温的条件：设理论温度（按温度的直减率变化）为T，实际温度为T S（1）当T S≥T时，开始出现逆温现象（2）当T S＜T时，逆温现象消失逆温形成的因素：根据其成因可分为辐射逆温、下沉逆温、地形逆温和锋面逆温、城市逆温等。
（1）辐射逆温：往往出现在近地面气温较低的时候，经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。
这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。
辐射逆温的形成和消失的过程：（2）地形逆温：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。
由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的到置现象。
（3）锋面逆温：锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位于锋面之上，冷气团在下。
在冷暖气团之间的过渡带上，便形成逆温。
逆温现象影响：1.利：由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展，所以逆温的好处有：①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。
因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。
同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。
2. 弊：不管是何种原因形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。
它阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。
练习 1.下图甲表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。
，3000米高空的实际温度为T S。
当T S≥T时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。
读“某城市春季气温日变化图（图乙）”。
回答下列问题。
（1）若T S稳定在-8℃，该城市气温至少要上升到℃以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为时。
（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。
所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在时以后。
2.读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。
完成下列三题：（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（）A.8时-16时30分B.17时-23时C.16时30分-7时D.23时-5时（2）发生大气逆温现象的最大高度约为（）A.500米B.100米C.350米 D.150米（3）当某地大气发生逆温时（）A.空气对流更加显著 B、抑制污染物向上扩散C、有利于大气成云致雨D、减少大气中臭氧的含量3.山地对海洋气流的影响，不仅造成山坡两侧的天气差异，而且对山坡两侧的气候形成有着重要的影响。
某海滨城市一所学校的地理研究性学习小组，实地考察了学校附近的一座山地。
阅读分析下述材料，完成（1）～（2）题。
材料一研究小组从M 地出发，如图甲所示。
材料二在考察过程中，起初空气潮湿，气温每百米降 0．8℃。
某一高度后，空气逐渐干爽，气温每百米降 0．5℃。
翻过山顶往山下走，气温每百米升高 l℃。