气象学复习题-补充

第二章辐射

１、名词解释

辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。

＊任何温度在绝对零度以上的物体,都具有辐射的本领。

*辐射具有波粒二象性。其传播过程表现为波动性,与物质间相互作用表现为粒子性。辐射强度：单位时间内通过单位面积的辐射能量,即辐射通量密度。

太阳常数:日地平均距离上投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。

太阳高度角：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角。

可照时数:不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。

实照时数：地面上用日照计实际测量的日照时数。

光照时间:可照时数与曙暮光时间之和。

曙暮光：太阳光线在地平线以下0°-6°时,光通过大气散射到地表产生的光照度。大气质量:太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比。

地面有效辐射:地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。

地面净辐射：在单位时间内,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差,也称为地面辐射差额。

生理辐射（PAR）：能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区。

光合有效辐射:在PAR区内量子能量使叶绿素粉紫呈激发状态,并将自身能量消耗在形成有机化合物上,这段波谱成光合有效辐射。波长在380-710nm之间。

2、定律理解

基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力与物体对该波长的吸收率的比值,只是温度和波长的函数,而与物体的其他性质无关。

推论：1、不同性质的物体,放射能力较强的，吸收能力也较强,反之亦然。

2、对同一物体,如果在温度T时它放射某一波长的辐射,那么在同一温度下它也吸收这一波长的辐射。

斯蒂芬-波尔兹曼定律：黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。

推论：物体温度越高，放射能力越强。

维恩位移定律：绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本身的绝对温度成反比。推论:物体的温度越高，放射能量最大值的波长越短。

３、吸收率α+反射率r＋透射率d＝1

对于绝对黑体：α=1，r＝d=0 ;对于灰体:d=0 . α=(1-r)，α不随波长而变。４、太阳高度角的影响因素:观测点纬度,太阳直射点纬度,

正午太阳高度角的计算:

5、、北半球昼长的变化规律:夏季昼长夜短,夏至日最长,北极圈出现极昼;冬季昼短夜长，冬至日最长,北极圈出现极夜。

北半球日出日落太阳方位角的变化规律：夏半年内日出东偏北方向,日没西偏北方向,越近夏至日越偏北，冬半年日出东偏南方向，日没西偏南方向,且越近冬至日月偏南。春分秋分时日出正东,日没正西。

6、大气对太阳辐射的减弱作用有吸收、散射和反射。影响大气对太阳辐射减弱作用的因素有大气质量数和大气透明系数。

7、大气对太阳辐射的吸收具有选择性的特性,其吸收光谱主要是紫外线和红外线。８、晴朗的天空呈蓝色：波长短,被空气分子散射出来；

旭日和落日呈橘红色：波长长,能穿越云层不被大量吸收。

9、到达地面的太阳总辐射强度取决于太阳高度角、大气质量数和大气透明系数 (还有纬度、海拔、坡度和云量)。太阳总辐射与太阳高度角呈正相关。

10、太阳辐射能主要集中在波长 150~４００nm之间，其中，可见光区的能量占总能量的 50% ,红外线占 43% ，紫外线占 7% 。

11、温室气体：在地球大气中，能让太阳短波辐射自由通过，同时吸收地面和空气

放出的长波辐射，从而造成近地层增温的微量气体,主要有CO

2、H

2

O、CH

４

等。

12、影响地面有效辐射的因素有地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等。

为什么多云的夜间地面温度比晴朗的夜间高？（大气逆辐射）

１3、植物光合作用中最有效的光谱成分是红橙光和蓝紫光。光合有效辐射的波长范围是 38０~71０nm 。

１4、根据植物对白昼长短的反应,植物可分为长日照植物、短日照植物和日中性植物。长、短日照植物的光周期特性。

第三章温度

1、名词解释

热容量：在一定过程中，物体温度变化１°C所需吸收或放出的热量。

导热率:当物质不同部位之间存在温差时，就会借分子热传导的方式产生热能的传递,热流方向总是向高温指向低温。

导温率：由热量得失产生的温度升降的快慢。与热容量成反比，与导热率成正比。温度年较差：一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。

干绝热变化:干空气或未饱和的湿空气与外界之间无热量交换时的状态变化过程。

湿绝热变化:未饱和的湿空气上升时，先按干绝热过程降温，到达凝结高度后水汽达饱和时就开始出现凝结。如果饱和气块继续上升，其凝结出来的水滴或冰晶不脱离原气块，始终跟随气块上升或下降。由于气块水分总量不变,凝结释放的潜热又全部保留在气块内部,因此，过程沿相反方向进行时,气块的垂直增温率与上升时的递减率相同。

大气稳定度：在静力平衡状态的大气中,空气团受到外力因子的扰动后,大气层结(温度和湿度垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度。

逆温:在一定条件下，气温随高度的增加而增加，气温直减率为负值的现象。

活动积温:高于生物学下限的日平均温度。

有效积温:活动温度与生物学下限温度的差值。

三基点温度:最高温度,最低温度,最适温度。（五基点:+最高和最低致死温度)

2、影响土壤热容量、导热率的主要因素是:土壤中水分和空气所占的比例。

潮湿紧密的土壤,水分多空气少，热容量大，孔隙度小(导热率大）,白天升温和夜间降温都比较缓和,日较差较小，干燥疏松土壤则相反。

３、热量收支的主要方式有辐射热交换（土壤与近地气层) 、传导热交换（土壤中，贴地气层与地面,层流或片流气层) 、流体流动热交换(大气中) 和潜热交换（相态变化时) 。

４、一天中,一般地面温度的最高值出现在午后１3时左右＊，气温最高值出现在13~15时，最低值出现在日出前后。

＊因为12时以后,太阳辐射开始减弱,但地面吸收的太阳辐射与通过其他方式所得的热量之和仍比支出热量多，地面贮存热量继续升高。直到太阳辐射进一步减弱和其他方式失热增多，地面累积热量才开始由正值变为负值。