大气辐射学课后答案.
大气辐射学课后答案解析
习题1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m 2) 任意距离处太阳的总辐射通量不变:()()2200200221122872441.4961013676.96106.31610s s s s sr F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===⨯⨯=⨯≈⨯②()228722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s sr F m Wm Wπ-Φ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯③()262226103.1415926 6.371013673.8445104.5310e sm Wm r S Wπ--⨯⨯⨯=Φ⨯=⨯答案:①6.3⨯107W/m 2;②3.7⨯1026W ;③4.5⨯10-10, 约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d 1=1.47⨯108km )为S 1,在远日点时(d 2=1.52⨯108km )为S2,求其相对变化值121S S S -是多大。
答案:6.5%同1(1):221122122112122224414141.471 1.5210.93530.0647d S d S S S SS S d d ππππ=-=-=-=-≈-=3、有一圆形云体,直径为2km ,云体中心正在某地上空1km 处。
如果能把云底表面视为7℃的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m 2云体:余弦辐射体+立体角 根据:202/4cos cos sin 2T F L d L d d L πππθθθθϕπ=Ω==⎰⎰⎰又由绝对黑体有4T F T L σπ==所以此云在该地表面上的辐照度为()448221 5.66961072732174T E Wm σ--==⨯⨯⨯+=4、设太阳表面为温度5800K 的黑体,地球大气上界表面为300K 的黑体,在日地平均距离d 0=1.50×108km 时,求大气上界处波长λ=10μm 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
大气辐射学课后答案
习题1、由太阳常数S 0'=1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐5儿射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m 2) 任意距离处太阳的总辐射通量不变:-rs Fs = 4- d 0 SdpS g_ 2-21.496 1011m1367Wm8 26.96 10 m:6.316 107Wm ,2-4:r s F s=4 3.1415926 6.96 108m 2 6.316 107Wm , = 3.84 1026W6 2_2二 r e 2S 0 3.1415926 6.37 10 m 1367Wm26:」s3.8445 10 W答案:①6.3x107W/m 2;②3.7X1026W ;③4.5汇10」°,约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d 1=1.47 108km )为3,在远日点S 1 _ So时(d 2=1.52 10 km )为S2,求其相对变化值 一 2是多大。
答案:6.5%S 1同 1( 1):「s F s = 4.53 1040=1—邑SS1‘一4二d; 4nd;彳1.472=1 _ 21.5221 —0.9353706473、有一圆形云体,直径为2km,云体中心正在某地上空1km处。
如果能把云底表面视为7C 的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m2云体:余弦辐射体+立体角根据:2 二F T LCOSB」12。
. 0./4Lcos)sin0 0_ ■ L_ 2又由绝对黑体有F T4f L所以此云在该地表面上的辐照度为1 _8 4= 3^5.6696x10 汉(7+273)二仃4Wm,4、设太阳表面为温度5800K的黑体,地球大气上界表面为300K的黑体,在日地平均距离d0=1.50 >108km时,求大气上界处波长’=10」m的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
大气物理辐射课后习题Word版
习题1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m 2) 任意距离处太阳的总辐射通量不变:()()2200200221122872441.496101367 6.96106.31610s s s s sr F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===⨯⨯=⨯≈⨯②()228722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s sr F m Wm Wπ-Φ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯③()262226103.1415926 6.371013673.8445104.5310e sm Wm r S Wπ--⨯⨯⨯=Φ⨯=⨯答案:①6.3107W/m 2;②3.71026W ;③4.51010, 约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d 1=1.47108km )为S 1,在远日点时(d 2=1.52108km )为S2,求其相对变化值121S S S -是多大。
答案:6.5%同1(1):221122122112122224414141.471 1.5210.93530.0647d S d S S S SS S d d ππππ=-=-=-=-≈-=3、有一圆形云体,直径为2km ,云体中心正在某地上空1km 处。
如果能把云底表面视为7℃的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m 2云体:余弦弦辐射体+立体角 根据:202/4cos cos sin 2T F L d L d d Lπππθθθθϕπ=Ω==⎰⎰⎰又由绝对黑体有4T F T L σπ==所以此云在该地表面上的辐照度为()448221 5.66961072732174T E Wm σ--==⨯⨯⨯+=4、设太阳表面为温度5800K 的黑体,地球大气上界表面为300K 的黑体,在日地平均距离d 0=1.50×108km 时,求大气上界处波长=10m 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
大气辐射学课后标准答案.
习题 1、由太阳常数S0'=1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐5/u射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m2)任意距离处太阳的总辐射通量不变:j S = 4二rsFs - 4dSd0 £Fs 2~r s11 2 21.496 10 m 1367Wm8 26.96 108m6.316 107Wm,②2-4:r s F s=4汉 3.1415926域(6.96汉108m)2汉 6.316汉107Wm,= 3.84 1026W③6 2_2二Js。
3.1415926 6.37 10 m 1367Wm26:」s 3.8445 10 W= 4.53 1040答案:①6.3x107W/m2;②3.7X1O26W ;③4.5汇10」°,约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d1=1.47 108km)为S,在远日点时(d2=1.52 108km)为S2,求其相对变化值'一'是多大。
答案:6.5% S1同 1( 1):S2S iS i4 二d;4~d l1.4721.5221—0.9353= 0.06473、有一圆形云体,直径为2km,云体中心正在某地上空1km处。
如果能把云底表面视为7C 的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m2云体:余弦辐射体+立体角根据:2兀cF T Lcosg」12 - T4Lcosv sin rd0 0又由绝对黑体有F T=;「T4"L所以此云在该地表面上的辐照度为-T41 _8 45.6696 10 7 273=174Wm‘4、设太阳表面为温度5800K的黑体,地球大气上界表面为300K的黑体,在日地平均距8离d0=1.50 >10 km时,求大气上界处波长’=10」m的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
人教版高中地理必修一 第12讲《地球上的大气》知识点导学及答案
《地球上的大气》单元复习与巩固一、考点解读考点提示1.理解大气的受热过程,能够运用热力环流的原理解释风的形成。
2.了解气压带和风带的分布,分析大气运动的规律,能够理解气压中心形成和分布的原因,以及气压带和风带对气候的影响。
3.熟悉锋面、低压、高压等天气系统的特点,以及气象灾害发生的原因和危害。
4.了解气候的自然规律和特点,了解全球气候变化对人类的影响和对策。
知识经纬二、要点精析关键词:大气运动热力环流天气系统气候(一)大气的分层结构与受热过程1.大气的垂直分层大气的垂直分层高度特点对流层低纬17~18 km ①贴近地面的大气最低层,集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽与固体杂质;②气温随高度增加而降低;③对流运动显中纬10~12 km 高纬8~9 km 著;④天气现象复杂多变,风、云、雨、雪等天气现象,都发生在这一层,与人类关系最密切平流层自对流层顶至50~55 km ①大气中存在一个臭氧层,吸收紫外线;②气温随高度增加而增加;③气流以水平运动为主,气流平稳;④天气晴朗,能见度好;⑤有利于高空飞行;使地球生物免受紫外线侵害高层大气自平流层顶以上到大气上层2000~3000 km ①空气密度很小,气压很低;在②80~500 km 的高空有若干电离层,处于高度电离状态,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用2.大气的受热过程【典型例题】下图是“我国某地区两天的气温日变化曲线图”,读图回答下列问题。
(1)A、B两条曲线中,表示阴天时气温变化的是___________ 。
(2)白天阴天,气温比晴天时较___________ ,这是由于___________ 。
(3)夜晚阴天,气温比晴天时较___________ ,这是由于___________ 。
(4)霜冻多出现在晴天夜里是因为__________________________________________。
解析:云量的多少既影响大气对太阳辐射的削弱作用,也影响大气对地面的保温效应。
《大气辐射学》期末复习试题及答案
大气辐射复习思考题(王普才)1.大气辐射的基本定律有哪些?Planck定律、Stefan-Boltzmann定律、Kirchhoff定律、Wien位移定律。
2.辐射理论和电磁场理论有什么联系?辐射能量是以电磁波的形式在空间中进行传输的,因此电磁场理论是辐射理论的基石(Maxwell方程组),对于UV到MW波段的电磁波,在波长较短的范围内辐射理论更广泛使用(Planck定律)而在长波长范围内电磁场理论更加广泛使用(Maxwell方程组),这是因为在短波长范围内,所关心的更多的是其诸如发射率、辐射出射度等辐射特性,而在长波长范围更多地是研究其诸如偏振等电磁特性。
这是由于电磁波的波粒二象性所决定的。
但总而言之,辐射理论是由电磁场理论得出的,各种辐射特性和理论的物理本质要归结于电磁场与电磁波的各种理论之中。
3.列举测量辐射强度(辐亮度)和辐射通量密度(辐照度)的仪器。
辐亮度:太阳光度计,如AERONET联网的标准CE318或手持式CE312辐照度:总辐射表4.米(Mie)散射有什么特点?分子散射有什么特点?Mie散射发生的条件是波长与粒子尺寸相当时发生的散射,散射强度与波长的平方成反比,且前向散射强度大于后向散射。
在地球大气中,太阳光发生Mie散射的粒子主要是气溶胶。
Rayleigh散射(分子散射)发生的条件是波长远大于粒子尺寸,散射强度与波长的四次方成反比,前向散射与后向散射强度相当。
在地球大气中,太阳光发生Rayleigh散射的粒子主要是气体分子。
5.分子能级包含哪些能级?各有什么特点?根据分子内部原子核或核外电子运动的方式不同可以分为:转动能级、振动能级和电子能级,分别对应发生能级跃迁时转动能、振动能和电子能(一般能级跃迁时不涉及平动能变化)。
转动能级变化所对应吸收或发射的光谱波段位于微波或远红外波段;振动能级则位于中红外波段(很少独立产生,常伴随转动跃迁);能量最大的电子能级位于可见光和紫外波段。
2019-2020年新教材素养突破人教版地理必修第一册讲义:2.2.第1课时 大气受热过程及答案
第二节大气受热过程和大气运动第1课时大气受热过程【课程标准原文】运用示意图等,说明大气受热过程并解释相关现象。
核心素养定位1.运用示意图说明大气的受热过程和保温作用的基本原理。
(区域认知、综合思维)2.学会运用示意图理解大气热力环流的过程,并能运用其原理解释海陆风、城市热岛效应等地理现象。
(综合思维、地理实践力)知识体系导引知识点一大气的受热过程1.地球大气最重要的能量来源:太阳辐射。
2.近地面大气的直接热源太阳辐射穿过厚厚的大气到达地球表面,太阳辐射在传播过程中,图中的A太阳短波辐射小部分被大气吸收或反射,大部分能够射到地面;近地面大气对图中的B地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐被截留。
所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
【指点迷津】由实验得知,物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则波长越长。
由于地球表面的温度比太阳低,地面辐射的波长也就比太阳辐射的要长。
相对而言,太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。
知识点二大气对地面的保温作用1.地面长波辐射使大气增温对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。
因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部分(75%~95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。
大气在吸收地面长波辐射后会增温。
2.大气逆辐射使地面增温大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。
大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
判断(1)地面是近地面大气主要、直接的热源。
(√)(2)大气对太阳辐射的吸收具有选择性。
(√)(3)白天没有大气逆辐射。
(×)(4)太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。
(√)[知识链接]1.太阳辐射强度大气上界单位面积上所获得的太阳辐射能量的多少,主要受太阳高度的影响。
大气辐射学课后答案.
习题1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m 2) 任意距离处太阳的总辐射通量不变:()()2200200221122872441.4961013676.96106.31610s s s s sr F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===⨯⨯=⨯≈⨯②()228722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s sr F m Wm Wπ-Φ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯③()262226103.1415926 6.371013673.8445104.5310e sm Wm r S Wπ--⨯⨯⨯=Φ⨯=⨯答案:①6.3⨯107W/m 2;②3.7⨯1026W ;③4.5⨯10-10, 约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d 1=1.47⨯108km )为S 1,在远日点时(d 2=1.52⨯108km )为S2,求其相对变化值121S S S -是多大。
答案:6.5%同1(1):221122122112122224414141.471 1.5210.93530.0647d S d S S S SS S d d ππππ=-=-=-=-≈-=3、有一圆形云体,直径为2km ,云体中心正在某地上空1km 处。
如果能把云底表面视为7℃的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m 2云体:余弦辐射体+立体角 根据:202/4cos cos sin 2T F L d L d d Lπππθθθθϕπ=Ω==⎰⎰⎰又由绝对黑体有4T F T L σπ==所以此云在该地表面上的辐照度为()448221 5.66961072732174T E Wm σ--==⨯⨯⨯+=4、设太阳表面为温度5800K 的黑体,地球大气上界表面为300K 的黑体,在日地平均距离d 0=1.50×108km 时,求大气上界处波长λ=10μm 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
大气物理学题库答案
⼤⽓物理学题库答案⼤⽓物理学题库答案1.氮⽓、氧⽓、氩⽓(或N2、O2、Ar)2. 原始⼤⽓、次⽣⼤⽓、现代⼤⽓3. 基尔霍夫定律、普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩定律。
4. 核化(或填异质核化)、凝结、碰并、连锁;5. ⽔云、冰云、混合云;6. ⾊;7. 爱根核,⼤核,巨核;8. 增加空⽓中的⽔汽、降温。
9. CO2、O3;10. 瑞利散射,⽶散射,⼏何光学散射;11. 宇宙射线地壳αβγ射线作⽤⼤⽓中放射性元素 12. 低⽓压、⾼⽓压、低压槽、⾼压脊、鞍型⽓压场 13. Kirchhoff (或基尔霍夫) 14. 紫外光、红外光15. 辐射平衡、热量平衡,潜热、感热,太阳辐射,⼤⽓。
16. ⾼压、低压17. 冷却、增湿、冷却、增湿 18. ⽇地平均距离⼤⽓上界19. ⽐湿、混合⽐、⽔汽密度、露点、相对湿度。
20. 状态(变化)、层结。
21. 对流层、平流层、中层、热层、外层。
22.绝热上升膨胀冷却、辐射冷却、平流冷却、混合冷却。
(降温过程很多,写出其中四种即可)23.0>??zθ、25. TSP 、降尘、PM10 。
(任意写出其中的三种)(可在TSP 、降尘、PM10、、尘粒、粉尘、灰、飞灰、总灰等中任选三个) 26. 虚温。
27. 8 ,等温。
28.29. 。
30. 31. 太阳散射辐射,⽡/⽶2 。
32. ⾏星反照率。
33. 热流量。
34. 100035. ⼤⽓压⼒是指单位⾯积上直⾄⼤⽓上界整个空⽓柱的重量,是⽓象学中极其重要的⼀个物理量。
常⽤的单位有: Pa 、 hPa 、毫巴(标准⼤⽓压)等。
标准⼤⽓状态下,我们假设海平⾯⽓压为 1000hPa ,1.5km ⾼度⽓压为 850 hPa ,5.5km ⾼度⽓压为 500hPa 。
36. ⽔汽混合⽐是指⽔汽的质量与⼲空⽓的质量⽐,⽐湿是指⽔汽的质量与湿空⽓的质量⽐。
37.绝热过程指系统与外界没有热量交换的过程。
大气探测学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大气探测学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.极轨卫星每天能过境几次?参考答案:22.风廓线雷达回波信号的特点为参考答案:涨落现象十分明显_伴随多种杂波_微弱3.静止轨道卫星所在高度大概为_公里参考答案:360004.水汽饱和时候,气温和露点温度的关系是参考答案:相等5.干湿球温度之差和湿度的关系是:温差(),湿度()参考答案:越大越小6.晴空的电磁波散射类型参考答案:Thomson散射_Fresnal散射_Bragg散射7.从理论上来讲,气象光学视程的值比人工观测能见度( )。
参考答案:低30%左右8.卫星探测目前主要以主动遥感还是被动遥感?参考答案:被动遥感9.大气消光系数与下列( )因素无关。
参考答案:太阳光强10.由径向速度求解水平风,需要对水平风场的分布做哪些假设?参考答案:线性风场的假设_水平风均匀的假设11.根据天线制式,风廓线雷达可以分为参考答案:抛物面天线雷达_相控阵天线雷达12.根据载体不同,风廓线雷达可以分为参考答案:固定_车载13.本站气压还需要经过_____,方能应用于绘制天气图。
参考答案:海平面气压订正14.为了便于天气分析,需要将气象站不同高度的本站气压值订正到同一高度。
订正后的气压值即为()参考答案:海平面气压15.在利用气球探测高空温压风湿的过程中,下列哪一种力直接决定了气球的是否能够上升,并且这种力在气球飞行过程中基本保持不变?参考答案:净举力16.卷层云的拉丁简写为( )。
参考答案:Cs17.水银气压表分为()和()参考答案:动槽式和定槽式18.水银气压表的本站气压订正包括()、()、()参考答案:仪器误差订正温度订正重力订正19.风廓线雷达监测网的应用参考答案:边界层大气风场、大气折射率结构参数观测;_晴空局地空域气流监测,城市污染气体生消过程监测;_中小尺度灾害性天气的监测,弥补常规高空探测网在时空密度上的不足;_减少数值预报模式中对短时风场预报误差。
大气探测学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大气探测学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.雾的水平能见度小于1.0km。
参考答案:正确2.全天空成像仪WSI可以实现云量的昼夜连续观测。
参考答案:错误3.云幕灯在白天和夜间均可实现云底高度的测量。
(X)参考答案:错误4.积云云块垂直向上发展不旺盛,厚度小于其水平宽度,从侧面看似小土包,为淡积云。
参考答案:正确5.由于自身冷却或气团沿锋面缓慢抬升而形成的云常呈均匀幕状为()参考答案:层状云6.在红外波段,以下哪些不是主要的吸收气体?参考答案:氧气(O2)7.在微波波段,氧气的强吸收带位于()和118GHz附近,通常用来遥感大气温度廓线。
参考答案:60GHz附近8.在微波波段,水汽的强吸收带位于(),通常用来遥感大气湿度廓线。
参考答案:183GHz附近9.降水现象是指()的水凝(冻)物从空中下落到地面上的现象参考答案:固态_混合态_液态10.利用同一时刻由前向散射仪接收到的()与雨水检测器接收到的降水强度之比可以区分降水类型。
参考答案:散射光强11.全天空成像仪WSI采用双可见光波段法测量云量,即通过测量天空()两个窄可见光波段的辐射值确定云量。
参考答案:650nm和450nm12.冷镜式露点仪是目前唯一一种可以在全温湿量程范围内达到较高准确度的测湿仪器,一直作为湿度标准器。
参考答案:正确13.风杯响应风速的变化是一个一阶过程,且响应风速上升和下降的时间常数不同,因此造成“过高效应”。
参考答案:错误14.“日晕三更雨,月晕午时风”描述的下列哪类云的特征?参考答案:卷层云15.下述云中,不属于低云族的是()参考答案:Ac tra16.激光气象雷达通常由()等组成。
参考答案:控制与数据处理单元_供电单元_光学接收单元_数据采集单元17.激光气象雷达可以用于探测()。
参考答案:云底高_风廓线_气溶胶种类_湿度廓线18.散射辐射=总辐射-直接辐射参考答案:正确19.层积云属于一种典型的积状云。
揭秘大气污染_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
揭秘大气污染_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.大气污染物来源按与人类活动关系可分为天然源、人为源参考答案:正确2.下列哪种物质中在大气中的停留时间最短参考答案:OH3.平流层臭氧损耗与下列哪种物质关系不大()参考答案:CH44.相同气象条件下,地面源造成的地面浓度小于高架源。
参考答案:错误5.以下哪一项不是按照成核方式进行分类的成核机制?参考答案:二元成核6.以下哪项不属于新粒子生成事件的常用参数?参考答案:数浓度7.下列有关酸雨说法正确的是参考答案:NO2和SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因8.细粒子指()。
参考答案:爱根核膜+积聚膜9.相对湿度增加时气溶胶粒子的粒径将()。
参考答案:可能变大也可能不变10.下列气溶胶粒子的来源中属于人为源的是()。
参考答案:燃放鞭炮11.对黒碳气溶胶粒子的描述错误的是()。
参考答案:只有吸收没有散射12.我国酸雨中NO3-/SO42-逐年参考答案:变大13.下列关于高斯分布的描述不正确的是参考答案:越靠近对称中心概率密度越小14.以下哪项不是易于造成大气污染物累积的条件。
参考答案:低压15.下列气溶胶中对可见光吸收最强的是参考答案:黑碳16.大气的垂直分层从低到高可分为参考答案:对流层、平流层、中层、热层17.关于臭氧洞的描述,以下说法不正确的是参考答案:仅出现在南极地区,北极不会出现臭氧洞18.为了控制我国酸雨的危害,首先必须控制燃煤过程中的()排放。
参考答案:SO219.下列属于一次来源的气溶胶是参考答案:海盐20.燃烧产生的气溶胶粒子通常属于参考答案:细粒子21.大气气溶胶粒子主要来源不包括参考答案:降水过程22.在大气中停留时间最长的是()。
参考答案:积聚膜23.导致霾发生的因素有()参考答案:气溶胶粒子浓度的增加_不利于扩散的气象条件_相对湿度的增加24.以下哪项不属于新粒子生成的重要性?参考答案:对气粒转换有影响25.新粒子是指大气中过饱和蒸汽成核成分子簇,并通过碰并或凝结增长到可观测的颗粒物。
《大气探测学》课后答案
《大气探测学》课后答案《大气探测学》习题参考答案第1章绪论1.大气探测学研究的对象、范围和特点是什么?大气探测是对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行个别或系统的连续的观察和测定,并对获得的记录进行整理。
研究范围是近地层大气、高空大气以及一些特殊区域的大气(如大气边界层,城市热岛环流,峡谷风场,海陆风场等)。
大气探测的特点:随着科学技术的发展,大气探测的要素量和空间范围越来越大。
分为近地面层大气探测、高空大气层探测和专业性大气探测。
近几十年来,作为主动遥感的各种气象雷达探测和作为被动遥感的气象卫星探测,以及地面微波辐射探测等获得较多信息的大气探测方法,正在逐步进入常规大气探测领域。
这些现代大气探测技术应用于大气科学的研究领域,极大的丰富了大气探测的内容。
2.大气探测的发展主要有那几个时期?①创始时期。
这是在16世纪末发明第一批大气探测仪器以前的漫长时期,这期间发明了相风鸟、雨量器和风压板等,不能对大气现象进行连续记录。
②地面气象观测开始发展时期。
16世纪末,随着气象仪器的发明,开始了气象要素定量测量阶段。
③高空大气探测的开始发展时期。
这时期陆续有人采用系留气球、飞机及火箭携带仪器升空,进行高空大气探测。
④高空大气探测迅速发展时期。
这时期,前苏联、德国、法国、芬兰等国家都开始研制无线电探空仪,以及其他高空探测技术,为高空大气探测事业开辟了新的途径。
⑤大气探测的遥感时期。
1945年美国首次将雷达应用于气象观测,后来发射了气象火箭和探空火箭,把探测高度延伸到了500千米。
⑥大气探测的卫星遥感时期。
这个时期,大气探测不仅从根本上扩大了探测范围,也提高了对大气探测的连续性。
3.简述大气探测原理有那几种方法?①直接探测。
将探测元件直接放入大气介质中,测量大气要素。
应用元件的物理、化学性质受大气作用而产生反应作用的原理。
②遥感探测。
根据电磁波在大气中传播过程中信号的变化,反演出大气中气象要素的变化,分为主动遥感和被动遥感。
高中地理人教版必修第一册 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动(含答案新教材导学案)
大气受热过程和大气运动导学案姓名_________ 班别_________【学习目标】1.理解大气对太阳辐射的削弱作用原理,并能解释相关实际现象;2.掌握大气的保温作用原理,分析具体的地理现象,解释具体地理问题等;3.理解大气运动的根本原因;4.掌握热力环流的形成过程及应用;5.了解影响大气水平运动的三个作用力;6.理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风的影响;7.学会判读等压线图,在等压线图上确定某一点的风向。
第一课时【知识梳理】一、大气的受热过程1、阅读教材P34“大气的受热过程”标题下的第一段,地球大气最重要的能量来源是。
2、阅读教材P34“大气的受热过程”标题下的第二三段,了解太阳辐射在穿过大气到达地面的传播过程中发生了什么,太阳辐射在到达地面之后又发生哪些转化,据此填写下图。
3、阅读教材P34页书下注解(1)判断太阳、地面、大气的温度关系?温度: > >(2)判断太阳辐射、地面辐射、大气辐射的波长关系:波长: > >太阳辐射为辐射,地面辐射、大气辐射为辐射。
4、阅读34页最后一段说明:为什么说地面长波辐射是近地面大气主要的直接的热源?二、大气对地面的保温作用1、阅读教材P35“大气对地面的保温作用”标题下的两段文字:(1)大气在吸收地面长波辐射增温的同时,也以____________的形式向外辐射能量。
(2)大气辐射一小部分向上射向宇宙空间,大部分向下射向地面,其方向与____________方向相反,故称为大气逆辐射。
(3)在下图中合适的位置标注太阳辐射、 (大气对太阳辐射)吸收、(大气对太阳辐射)反射、地面辐射、大气逆辐射。
(4)大气逆辐射为什么会对地面起到保温作用?(5)教材P35活动月球上,白天在阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃;夜晚温度可降低到-183 ℃。
对比月球与地球的情况,月球上昼夜温差如此之大,关键在于月球的白天缺少大气的________ 和________等环节,无法对太阳辐射进行________作用,造成白天气温________,而月球的夜晚缺少_______________环节,无法对地面进行__________作用。
大气物理课题目
第一单元(1-4章) 课堂练习1(大气学)1、已知空气温度为26.4℃,露点为9.3℃,求实际水汽压(e ),饱和水汽压(E ),相对湿度(f )。
如果露点不变,空气温度变高了,则答案将怎样变化?如果气温不变,露点变高了,则答案又将怎样变化?解:将露点温度τ=9.3℃代入马格努斯公式,即求得水汽压e 7.459.32359.36.111011.7()e ⨯+=⨯=百帕将空气温度代入马格努斯公式,即得饱和水汽压E7.4526.423526.46.111034.4E ⨯+=⨯=(百帕)相对湿度 100%34%e f E=⨯= 如果τ不变,空气温度变高了,则饱和水汽压E 要变大,相对湿度f 要变小。
反之,如果气温不变,露点τ变高了,则与露点相对应的水汽压就要增高,所以相对湿度f 要变大。
2、在热带沙漠常常温度高达45℃或更高,而相对湿度却低达2%,而在极地,温度降低到零下40℃或更低,相对湿度近100%,试问哪个地区绝对湿度大,大多少倍?解:分别求出温度45℃与-40℃时的饱和水汽压E 与她们的实际水汽压e7.4545235457.45235406.111096.246.11100.1896.240.02 1.925()0.1810.18()E E ⨯+⨯-=⨯==⨯==⨯==⨯=热(-40)极热极(百帕)(百帕)e 百帕e 百帕则33 1.93217217 1.31(/)273450.182172170.17(/)27340e a T ea T ===+===-热极克米克米热带沙漠地区约大7.7倍。
3、已知气温为23.7℃,绝对湿度为14.13/克米,求e 、E 、f 、τ、饱和差。
解:水汽压e7.4523.723523.7(27323.7)14.119.3()2172176.111029.3()100%66%T a e E ef E ⨯++⨯====⨯==⨯=百帕百帕由e 值从马格奴斯公式可求得τ值7.452356.1110e ττ⨯+=⨯16.9τ=(℃)饱和差=E-e=29.3-19.3=10.0(百帕)4、气温15.0℃,大气压力1015.0百帕,混合比0.01/克克,求(a )饱和水汽压,(b )水汽压,(c )饱和差。
大气探测学第1章习题参考答案
19 什么叫温标?常用温标有哪几种?如何换算? 温标是为了定量地表示温度,而选定的一个衡量温度的标尺。
常用温标有:开尔文温标(绝对温标)(K)、摄氏温标 (℃)、华氏温标(F)。
换标公式为:K —C 换算:273.15K C =+ 273.15C K =-C —F 换算:()5329C F =- 9325F C =+ K —F 换算:()532273.159K F =-+ ()9273.15325F K =-+ 20 试述玻璃温度表测温原理。
液体玻璃温度表的感应部分是一个充满液体的玻璃球,示度部分为玻璃毛细管。
由于玻璃球内的液体的热膨胀系数远大于玻璃,当温度升高时,液体柱升高,反之下降。
液柱的高度即指示温度的数值。
设0℃时表内液体的体积为V0,此时球部和这段毛细管的容积也为V0,当温度升高∆t 时,毛细管中液体柱的长度变化为∆L ,则体积的改变量为:式中μ为液体的热膨胀系数, γ为玻璃球的热膨胀系数,S 为毛细管的截面积。
等式左边称作温度表的灵敏度。
表示温度改变1℃引起的液体高度变化,灵敏度越高的仪器,刻度越精密。
21最高、最低温度标测温原理最高温度表:毛细管较细,液体为水银。
在玻璃球部焊有一根玻璃针,其顶端伸至毛细管的末端,使球部及毛细管之间的通道形成一个极小的狭缝。
升温时,球部水银膨胀,水银热膨胀系数大于玻璃热膨胀系数,水银被挤进毛细管内;但在降温时,毛细管内的水银不能通过狭缝退回到球部,水银柱在此中断。
因此,水银柱顶可指示出一段时间内的最高温度。
另外也可以利用毛细管收缩原理,观测结束后需要人工将毛细管中的水银复位。
最低温度表:毛细管较粗,内装透明的酒精,游标悬浮在毛细管中,观测时将游标调整到酒精柱的顶端,然后将温度表平放。
升温时,酒精从游标和毛细管之间的狭缝过,游标不动;温度下降时,液柱顶端表面张力使游标向球部方向移动,因此,游标指示的温度只降不升,远离球部的一端将指示出一定时段的最低温度。
大气辐射学课后习题解答
习题1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m 2) 任意距离处太阳的总辐射通量不变:()()2200200221122872441.4961013676.96106.31610s s s s sr F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===⨯⨯=⨯≈⨯②()228722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s sr F m Wm Wπ-Φ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯③()262226103.1415926 6.371013673.8445104.5310e sm Wm r S Wπ--⨯⨯⨯=Φ⨯=⨯答案:①6.3⨯107W/m 2;②3.7⨯1026W ;③4.5⨯10-10, 约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d 1=1.47⨯108km )为S 1,在远日点时(d 2=1.52⨯108km )为S2,求其相对变化值121S S S -是多大。
答案:6.5%同1(1):221122122112122224414141.471 1.5210.93530.0647d S d S S S SS S d d ππππ=-=-=-=-≈-=3、有一圆形云体,直径为2km ,云体中心正在某地上空1km 处。
如果能把云底表面视为7℃的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m 2云体:余弦辐射体+立体角 根据:202/4cos cos sin 2T F L d L d d Lπππθθθθϕπ=Ω==⎰⎰⎰又由绝对黑体有4T F T L σπ==所以此云在该地表面上的辐照度为()448221 5.66961072732174T E Wm σ--==⨯⨯⨯+=4、设太阳表面为温度5800K 的黑体,地球大气上界表面为300K 的黑体,在日地平均距离d 0=1.50×108km 时,求大气上界处波长λ=10μm 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
新教材高中地理 第二章第二节 大气受热过程和大气运动(第1课时)大气受热过程讲义 新人教版必修第一册
第1课时大气受热过程知识清单一大气的受热过程1.大气的热源:太阳辐射是地球大气最重要的能量来源;地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
2.两个过程[微思考]为什么同一纬度的地方“高处不胜寒”?提示气温的高低取决于大气获得能量的多少,而近地面大气最主要、最直接的热源来自地面辐射。
因此,近地面大气温度随高度增加而降低。
知识清单二大气对地面的保温作用1.热量在地面与大气之间的传递过程2.大气对地面的保温作用[微思考]为什么阴天时的气温日较差小于晴天时的气温日较差?提示阴天时,白天多云,对太阳辐射的削弱作用强,因此到达地面的太阳辐射较少,气温较低。
夜晚多云,大气逆辐射作用强,对地面的保温作用强,夜晚气温较高。
因此阴天气温日较差较小。
大气削弱作用弱则保温作用也弱大气对太阳辐射的削弱作用与对地面的保温作用呈正相关,即削弱作用弱则保温作用也弱,如青藏高原上空的大气对太阳辐射削弱作用弱,太阳辐射强度大,但保温作用也弱,因此青藏高原上气温不高。
白天,大气对太阳辐射起到削弱作用的同时也对地面起着保温作用,而夜晚因没有太阳辐射,因此大气不再有削弱作用,只对地面有保温作用。
霜冻为什么多出现在秋冬季节晴朗的夜晚?提示一是秋冬季节气温较低,二是晴天晚上云少,大气逆辐射弱,保温效果差,当温度低到0 ℃以下时,就会出现霜冻。
任务清单一大气对太阳辐射的削弱作用情境探究[情境] 交通信号灯是指挥交通运行的信号灯,一般由红灯、绿灯、黄灯组成。
红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示。
[探究] 在日常生活中,我们经常看到交通红绿灯,它美丽而又醒目。
然而,当我们提出为什么要用红绿灯作交通指示灯?而又为什么偏偏规定为红灯停绿灯行呢?请小组合作探究蕴藏着的科学道理。
提示波长短的光容易被散射掉,绿光的波长比红光的波长短,所以绿光比红光容易被散射掉,而红光相对表现出较强的穿透能力,若遇上不好的天气,可使驾驶人员首先看到红灯,从而提醒驾驶员尽早减速以保证行车安全。
高中地理第2章自然地理要素及现象第3节大气受热过程与热力环流第1课时大气受热过程课后中图版必修第一册
第二章第三节第1课时【A基础练·学业水平测试】时间:20分钟总分:46分(知识点1:大气对太阳辐射的削弱作用。
知识点2:大气对地面的保温作用)一、选择题(共8小题,每小题3分,共24分)[知识点1]下图示意某地连续两天太阳辐射强度的变化。
据此完成第1~2题。
1.该地太阳辐射强度最大值出现在( )A.日出前后B.10时前后C.正午前后D.日落前后2.第1天比第2天的太阳辐射强度大,可能是( )A.云量多B.大气污染重C.天气晴朗D.太阳高度角大【答案】1.C 2.C[解析]第1题,第1天太阳辐射强度最大值出现在12~13时,第2天太阳辐射强度最大值出现在11~12时,因此该地太阳辐射强度最大值出现在正午前后。
第2题,云量多、大气污染重会导致大气对太阳辐射削弱增强,使到达地面的太阳辐射减少,太阳辐射强度减小;天气晴朗,云量少,大气对太阳辐射削弱作用小,使到达地面的太阳辐射增加,太阳辐射强度增强;无法确定太阳直射点移动方向,因此第1天、第2天太阳高度角无法比较。
3.[知识点1]“全球变暖”已是不争的事实,越来越多证据表明,与之相伴随的还有“全球变暗”,即地球大气中的悬浮颗粒物增加,云层变厚,使到达地表的阳光逐渐减少。
引起“全球变暖”和“全球变暗”的主要原因是( )A.太阳辐射能减弱B.过量排放含有氟利昂的废气C.大量使用矿物燃料D.水土流失导致沙尘暴【答案】C[解析]据材料可知,人们焚烧化石燃料,如石油、煤炭等,产生大量的粉尘,使得地球大气中的悬浮颗粒物增加,云层变厚,能够直接到达地球表面的阳光逐渐减少,地球因此而变得越来越“暗”。
[知识点1、2](2020年浙江新高考联盟联考)读下列四幅昼夜阴晴示意图,完成第4~5题。
4.若只从大气受热过程原理的角度考虑,上图中温差最小的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁5.云层对太阳辐射起到的主要作用是( )A.反射B.保温C.吸收D.散射【答案】4.D 5.A[解析]第4题,图甲白天多云,对太阳辐射的削弱作用强,气温不高,夜晚晴朗,大气保温作用弱,气温低,温差较大;图乙白天晴朗,对太阳辐射的削弱作用弱,气温高,夜晚多云,大气保温作用强,气温不低,温差较大;图丙白天晴朗,对太阳辐射的削弱作用弱,气温高,夜晚晴朗,大气保温作用弱,气温低,温差最大;图丁白天多云,对太阳辐射的削弱作用强,气温不高,夜晚多云,大气保温作用强,气温不低,温差最小。
北航大气辐射导论温习题库参考答案
1、 写出电磁波波长、波数和频率之间的关系。
1v v c λ==(λ是波长,v 是波数,v 是频率) 2、写出立体角的概念。
立体角概念为锥体所拦截的球面积σ与半径r 的平方之比,表示为2sin d d rσθθφΩ==(极坐标中θ为天顶角,φ为方位角),单位为球面度(sr )。
3、关于各向同性辐射,已知辐射强度为I ,写出其通量密度。
F I λλπ=4、大气的消光作用要紧包括哪些散射和吸收两种作用从介质中传播的光束内移除能量,光束被衰减,咱们称这种衰减为消光。
5、什么是消光截面与粒子的几何面积类似,用来表示粒子从初始光束中所移除的能量大小。
6、简述消光截面、质量消光截面、消光系数之间的关系。
消光系数=消光截面⨯粒子数密度 消光系数=质量消光截面⨯密度7、简述消光截面、吸收截面和散射截面之间的关系。
散射截面是描述微观粒子散射概率的一种物理量,表示单位时刻内粒子被散射到单位立体角内的概率。
消光截面=吸收截面+散射截面(2cm )。
8、什么是散射尺度参数散射的分类粒子大小对散射的作用能够用一个称为尺度参数的物理项来推求。
关于球形粒子我而言,它的尺度参数概念为粒子周长与入射波长λ之比,即2ax πλ=。
散射的分类:假设1x <<,那么散射称为瑞利散射,当1x ≥,那么散射称为洛伦茨—米散射。
9、 什么是独立散射当大气分子和微粒的间距分开得足够宽,以致每一个粒子散射光的情形严格等同于其他粒子不存在时的情形时的散射,称为独立散射。
10、 什么是单散射和多次散射只发生一次的散射叫做单散射。
多于一次的散射称为多次散射。
11、 简述黑体的物理意义黑体是指能够完全吸收的物质结构。
12、 写出普朗克公式的三种形式。
频率域:322()(1)v hv KThv B T c e=-波长域:22()(1)hc KT hc B T eλλλ=-波数域:232()1v hcv KThc v B T e=-13、 写出斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
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习题1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2,请计算:①太阳表面的辐射出射度;②全太阳表面的辐射通量;③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。
①辐射出射度(P66):辐射通量密度(W/m 2) 任意距离处太阳的总辐射通量不变:()()2200200221122872441.4961013676.96106.31610s s s s sr F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===⨯⨯=⨯≈⨯②()228722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s sr F m Wm Wπ-Φ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯③()262226103.1415926 6.371013673.8445104.5310e sm Wm r S Wπ--⨯⨯⨯=Φ⨯=⨯答案:①6.3⨯107W/m 2;②3.7⨯1026W ;③4.5⨯10-10, 约占20亿分之一。
2、设大气上界太阳直接辐射(通量密度)在近日点时(d 1=1.47⨯108km )为S 1,在远日点时(d 2=1.52⨯108km )为S2,求其相对变化值121S S S -是多大。
答案:6.5%同1(1):221122122112122224414141.471 1.5210.93530.0647d S d S S S SS S d d ππππ=-=-=-=-≈-=3、有一圆形云体,直径为2km ,云体中心正在某地上空1km 处。
如果能把云底表面视为7℃的黑体,且不考虑云下气层的削弱,求此云在该地表面上的辐照度。
174W/m 2云体:余弦辐射体+立体角 根据:202/4cos cos sin 2T F L d L d d Lπππθθθθϕπ=Ω==⎰⎰⎰又由绝对黑体有4T F T L σπ==所以此云在该地表面上的辐照度为()448221 5.66961072732174T E Wm σ--==⨯⨯⨯+=4、设太阳表面为温度5800K 的黑体,地球大气上界表面为300K 的黑体,在日地平均距离d 0=1.50×108km 时,求大气上界处波长λ=10μm 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。
答案:0.286 Wm -2μm -1,31.2 Wm -2μm -1Planck law(5.2.6)+习题1 1)()()()()()()()2202021/25028842211528212112110,580010,5800(e 1)6.9610 3.742710143881.4961010exp 11058006.961013293.27861.496100.2877s s s C T r F m K F m K d r C d m W m m mK m m m K m Wm m m Wm m λμμλμμμμμμ-----==-⨯⨯=⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⨯⎝⎭⎣⎦⨯=⨯⨯=2)()()210/584252110,300(e 1)3.7427101438810exp 11030031.18CTC F m K W m m mK m m K Wm m λμλμμμμμ---=-⨯=⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⨯⎝⎭⎣⎦= 5、如果太阳常数增加4%⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆00S S ,太阳表面有效温度升高多少度,地球表面有效温度升高多少度(行星反射率为0.3)。
答案:58K ,2.6K解:设太阳、地球表面有效温度为T 日e、T 地e ,地球半径为r ,行星反射率为R(1)因为以日心为中心,以太阳半径R ⊙和日地平均距离d 0为半径的两个球面上通过的太阳辐射通量应该相等,即)1(4420024----⋅=⋅Θd S R T e ππσ日)(5777)1096.6(106696.51367)10496.1(42882114220K R S d T e =⨯⨯⨯⨯⨯==-Θσ日对(1)式两边取对数求微分,整理得4S S d T dT e e =日日 当S S d T dT e e 、日日比较小时,可以用差分(增量)去近似微分,于是上式可近似为 %140=∆=∆S S T T e e 日日 所以 )(77.575777%1%1K T T e e =⋅=⋅=∆日日 (2)当地气系统达到辐射平衡时,有)2(4)1(4220---=-e T r R r S 地σππ得到 )(255106696.54)3.01(13674)1(4840K R S T e =⨯⨯-⨯=-=-σ地 与前面类似,对(2)两边取对数微分,再用差分近似微分,则有)(55.2255%1%1K T T e e =⋅=⋅=∆地地所以太阳表面有效温度升高57.77度,地球表面有效温度升高2.55度6、求夏至日在赤道与极点(ϕ = 90°N )大气上界水平面上太阳辐射日总量的比值。
答案:0.73如第7题,夏至日在赤道与极点(ϕ = 90°N )大气上界水平面上太阳辐射日总量分别为3.45⨯107 J m -2d -1、4.71⨯107 J m -2d -1,二者比值为(3.45⨯107)/(4.71⨯107)=0.737、若不考虑日地距离变化,假定d = d 0,求出纬度ϕ =0°、40°、90°处,在春分、夏至、秋分、冬至时大气上界水平面上太阳辐射日总量的值(Q d )。
说明这三个纬度上Q d 年变化的不同特点。
-2-1()()2d m 0000000sin sin cos cos cos π864001367sin sin cos cos cos πcos tan tan ,T Q d S in rad ωϕδϕδωωϕδϕδωωδϕω=+=⨯⨯+=-春分δ=0;夏至δ=23O27‘;秋分δ=0;冬至δ=-23O27‘8、设有一气层,可只考虑其吸收作用,有一平行辐射,波长为λ,射入气层前的辐射通量密度为10Wm -2 μm -1,经气层中吸收物质的含量u = lg/cm 2的吸收后,辐射通量密度为5W μm -1。
求该气层的吸收率及质量吸收系数(k λ)。
答案:0.7 cm 2/g()()2205/50%10/a W m m E A E W m m μμ⋅===⋅ 0,0,',,0',,0,0,,0221e e1'ln 1ln 0.510.693k ul k ul l E E E E E k u E gcm cm g λλλλλλλλλ-⋅-⋅--==⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭=-= 或0,'0,22111e 0.51'ln 0.51ln 0.510.693k uA k ugcmcm g λλτ-⋅--=-=-==-=-=9、波长λ = 0.6μm 的平行光束,垂直入射10m 厚的人工云层,射入前及透过云层后的辐照度分别为:F 0=100(mW cm -2)及F =28.642(mW cm -2)。
设云中水滴数密度N (个/cm 3)及云滴半径r = 10μm 各处均一。
只考虑Mie 的一次散射。
求 ① 云层的容积散射系数βλ’=?;② 云中水滴数密度N ;③ 若光束与云层法线成60°角入射,则射出云层后的辐照度F =?。
答案:①1.25⨯10-3 cm -1;②200个/ cm 3;③8.2(mW cm -2) 1)0,0,,0,0,0,0,0,,01e ln 1'ln 10128.642ln 101000.125lk dll ll l E E E k dl E E k m E m m λλλλλλλλλ--⎰=⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫=- ⎪⎝⎭=⎰ 2)()232262210104.720.620.125198.9221010scsc sc sc sc rmmQ r k N k N cm r m ππλαλμσπσππ--⨯===∴=≈====⨯3)()0,0sec ,,00.1251022e 1008.21zk dzl E E e mWcm λθλλ--⨯⨯-⎰===10、对于λ = 0.32μm 的太阳辐射,若只考虑大气的气体分子散射与O 3的吸收,当地面气压为1个大气压,O 3总含量uO = 2mm ,,太阳天顶角θ = 40°时,求整层大气对此波长的透射率。
答案:0.254()()()()()(),, 4.05,,0.008813 4.05exp 802100.00880.32 1.3037exp 0.160.8884 1.30370.254O R O O O O k u m meem m λλλδθδθλλτθ-⎡⎤-+⎣⎦-+---==⎡⎤=-⨯⨯+⨯⨯⎣⎦=-+⨯⎡⎤⎣⎦=11、求大气的透明系数P ∆λ,光学厚度τ∆λ及大气上界处S ∆λ,0=?答案:0.68465,0.373,22.31 Wm -2 即为长法求大气顶太阳辐射通量密度。
(),,0ln ln 0m S S m λλλδ=- (5.4.39)y A Bx =+ (5.4.40)假定不同太阳天顶角时大气性质不变,则透过率为常数。
当测得几组观测值后,可用线性回归求出斜率和截距: θ: 40 50 60 70 m=secθ: 1.3037 1.5525 1.9927 2.8999 S λ: 13.95 12.55 10.46 7.67 lnS λ: -3.91202 -4.01738 -4.19971 -4.50986 A=3.10932 S λ0= 22.4058 (Wm -2) B=-0.3726 (光学厚度τ∆λ)透明系数:透过率:exp(B)=0.6889412、由飞机探测得到各高度的水平面上向上、下的辐射通量密度如下表(P 为各高度气压值):P (hPa) 1010 786 701)m (W 2-↓⋅F 672.9 725.2 751.7 )m (W 2-↑⋅F56.982.394.1求各高度间气层的辐射变温率(℃/24h )。
答案:1.46℃/24h各高度E*为:P (hPa) 1010 786 701 E*(Wm -2) 616 642.9 657.6)m (W 2-↑⋅F56.9 82.3 94.11010-786hPa:()24*2436009.8642.9616243600100478610101001.013/24hp Tg E tc pC h∆∆=-⨯⨯∆∆-=-⨯⨯-⨯=o786-701hPa()24*2436009.8657.6642.924360010047017861001.458/24hp T g E tc pC h∆∆=-⨯⨯∆∆-=-⨯⨯-⨯=o13、设有一温度T =300K 的等温气层,对于波长λ=14μm 的定向平行辐射当只有吸收削弱时,垂直入射气层的透射率T r =0.6587。