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。
《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。
辐射剂量学作业课后习题参考答案
第一章1.给出N 、R 、φ、ψ和r 的微分谱分布和积分普分布的定义,并写出用βE 表示这些辐射量的表达式。
解:N 、R 、φ、ψ和r 均存在着按粒子能量分布,如果用Q 代表这些辐射量,用 E 代表粒子能量(不包括静止能),则Q(E)是Q 的积分分布,它是能量为0—E 的粒子对Q 的贡献,QE 是Q 的微分分布,它是能量在E 附近单位能量间隔内粒子对Q 的贡献,用P E 表示以上辐射量。
dE d P EEΩ=⎰⎰Ωϕ ψ=dE d EP EEΩ⎰⎰ΩR=ααdEd dtd EP EtEΩ⎰⎰⎰⎰Ωr=dE EP EE⎰N=ααdEd dtd p EtEΩ⎰⎰⎰⎰Ω2.判断下表所列各辐射量与时间t 、空间位置γ、辐射粒子能量E 和粒子运动方向Ω之间是否存在着函数关系,存在函数关系者在表中相应位置处划“”,不存在则划“”号。
解:如下表所示3.一个60C 0点源的活度为3.7×107Bq ,能量为1.17Mev 和1.13Mev 的γ射线产额均为100%。
求在离点源1m 和10m 处γ光子的注量率和能量注量率,以及在这些位置持续10min 照射的γ光子注量和能量注量。
解:先求在离点源1m 处γ光子注量和能量注量率1262721.10892.5114.34%100107.34%100--⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=s m r A πϕ 2131372211114.34%)10010602.133.1%10010602.117.1(107.34%100)(⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=⨯+=r E E A πψ 220.10108.1m w ⨯=在离点源10m 处γ光子注量和能量注量率1242722.10892.5104%100103074%100--⨯=⨯⨯⨯=⨯=s m r A ππϕ21821372212.10108.1104%)10010602.133.117.1(107.34%100)(--⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=m w r E E A ππψ由于o c 60半衰期比较长,可以忽视为10min 内无衰减则:在离点源1m 处持续10min 照射的γ光子注量和能量注量286210532.560010892.5-⨯=⨯⨯==Φm t ϕ 222182.1000.760010108.1-⨯=⨯⨯==ψm J t ψ4.平行宽电子束垂直入射到散射箔上,其注量为Φ0,设电子束无衰减的穿过散射箔后沿与入射成600角的方向射出。
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。
(完整word版)北航大气辐射导论复习题库参考答案
写出电磁波波长、波数和频率之间的关系。
1v=-=4 (入是波长."是波数.帝是频率) c A写出立体角的定义。
立体角定义为锥体所拦截的球面积"与半径r 的平方之比,表示为G=£ = sm&d&d0(极坐标中&为天顶角,0为方位角),单位为球面度(sr )or对于各向同性辐射,已知辐射强度为I,写出其通量密度・ 大气的消光作用主要包括哪些?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,我们称这种 衰减为消光。
什么是消光截面?与粒子的儿何面积类似,用来表示粒子从初始光束中所移除的能崑人小。
简述消光截面、质量消光截面、消光系数之间的关系• 消光系数二消光截面X 粒子数密度 消光系数二质量消光截面X 密度简述消光截面.吸收截面和散射截面之间的关系.散射截血是描述微观粒子散射概率的一种物理量,衣示单位时间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(加‘)。
什么是散射尺度参数?散射的分类?粒子人小对散射的作用可以用一个称为尺度参数的物理项来推求。
对于球形粒子我 而言,它的尺度参数定义为粒子周长与入射波长久之比,即X=— OA散射的分类:若%«1,则散射称为瑞利散射,当xni,则散射称为洛伦茨一米散 射。
什么是独立散射?当人气分子和微粒的间距分开得足够宽,以致每个粒子散射光的情况严格等同于其 他粒子不存在时的情况时的散射,称为独立散射。
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。
简述黑体的物理意义?黑体是指能够完全吸收的物质结构。
写出普朗克公式的三种形式•频率域: R 「八2尿BQ)-加c 2(e^-l)波长域: 诃=址e 一 1)波数域:R(T 、 2hcV BQ)-心 內一1写出斯蒂芬•玻尔兹曼定律・光谱辐射强度随温度不同,各条曲线互不相交,温度越高,所仃波长的光谱辐射出 射度也越大.每条曲线下的而积代表给定温度的总辐射强度。
大气科学练习题及答案..
一、地球大气的成分及分布1、现代地球大气的主要成分是(C)A、H2、He和COB、CO2、CH4、NH3和H2OC、N2和O23、两块气团的相对湿度分别为36%和78%,其中含有较多水汽的是(C)A、相对湿度为36%的气团B、相对湿度为78%的气团C、条件不足,无法确定4、未饱和湿空气块绝热抬升,下列湿度参量中随之增大的是(B)A、露点温度B、相对湿度C、比湿D、水汽压5、地球大气的演化大体上可分为原始大气、次生大气和现代大气三个阶段,次生大气主要成分是CO2、CH4、(H20)和(NH3)等7、对于地球大气中对流层臭氧的来源,以下说法错误的是(D)P20A、平流层臭氧是以扩散和湍流方式输送来的B、对流层大气中发生的光化学反应C、雷暴闪电、有机物氧化生成D、分子氧吸收波长小于0.24微米紫外辐射离解为原子氧,此后原子氧在第三种中性粒子的参与下与分子氧结合形成臭氧。
8、何为干洁大气?若按浓度分类,干洁大气可分为几部分,主要成分分别是?答:除水汽以外的纯净大气即是干结大气。
主要成分、微量成分、痕量成分9、已知某气块的温度为15℃,气压为1015hPa,混合比为0.01g/g,求该气块的饱和水汽压、水汽压、相对湿度、绝对湿度和比湿的大小。
10、(B)在大气中所占比例很小,却是大气中很活跃的成分A、惰性气体B、水汽C、臭氧D、气溶胶11、气溶胶粒子也称为大气粒子。
按尺度大小分为三类,不包括以下哪类(A)A、小核(r<0.1)B、大核(0.1<r<1)C、巨核(r>1)D、爱根核(r<0.1)12、臭氧主要分布在(10-50km)高度的平流层大气中,极大值在(20-30km)之间。
13、相对湿度是指(在一定温度和压强下,水汽和饱和水汽的摩尔分数之比(水汽压与饱和水汽压之比))14、露点温度是指(湿空气定压降温到饱和时(相对于水面)的温度)15、在相同状态下,平液面饱和水汽压(大于)平冰面饱和水汽压16、对流层臭氧的一个主要来源是从平流层以(湍流和扩散)的方式输送来的,(对流层顶的裂缝)是平流层臭氧向对流层输送的主要通道。
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。
大气科学基础知识单选题100道及答案解析
大气科学基础知识单选题100道及答案解析1. 大气的主要成分中,所占比例最大的是()A. 氧气B. 氮气C. 二氧化碳D. 氩气答案:B解析:大气的主要成分中,氮气约占78%,所占比例最大。
2. 大气对太阳辐射的削弱作用中,不包括()A. 吸收B. 反射C. 散射D. 折射答案:D解析:大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射和散射,不包括折射。
3. 地面辐射是()A. 长波辐射B. 短波辐射C. 可见光D. 紫外线答案:A解析:地面辐射的能量主要集中在红外线部分,属于长波辐射。
4. 大气环流形成的根本原因是()A. 海陆热力性质差异B. 太阳辐射能的纬度分布不均C. 地形差异D. 人类活动答案:B解析:太阳辐射能在不同纬度的分布不均是大气环流形成的根本原因。
5. 以下哪种天气系统会带来狂风暴雨()A. 冷锋B. 暖锋C. 气旋D. 反气旋答案:C解析:气旋中心气流上升,容易带来狂风暴雨。
6. 副热带高气压带的气流运动方向是()A. 上升B. 下沉C. 水平辐合D. 水平辐散答案:B解析:副热带高气压带盛行下沉气流。
7. 一天中气温最高值出现在()A. 正午12 时B. 午后14 时左右C. 日出前后D. 子夜答案:B解析:一天中气温最高值出现在午后14 时左右。
8. 大气的垂直分层中,天气现象复杂多变的是()A. 对流层B. 平流层C. 中间层D. 热层答案:A解析:对流层对流运动显著,天气现象复杂多变。
9. 影响气候的主要因素不包括()A. 纬度位置B. 海陆位置C. 地形D. 土壤答案:D解析:影响气候的主要因素包括纬度位置、海陆位置、地形等,土壤不是主要因素。
10. 赤道地区的降水类型主要是()A. 对流雨B. 锋面雨C. 地形雨D. 台风雨答案:A解析:赤道地区气温高,对流运动旺盛,降水类型主要是对流雨。
11. 全球气候变暖的主要原因是()A. 大气中二氧化碳浓度增加B. 太阳活动增强C. 火山活动频繁D. 森林面积增加答案:A解析:大气中二氧化碳等温室气体浓度增加是全球气候变暖的主要原因。
(完整版)题库-大气辐射学复习题
84.晴朗天空呈蓝色的原因(多选)?A. 主要是分子散射B. 主要是粗粒散射C. 散射能力与波长四次方成正比D. 散射能力与波长四次方成反比【知识点】:4.4【难易度】:C【答案】:AD85.地面辐射差额的定义是()。
A.地面吸收的太阳直接辐射与地面长波出射度之差;B.地面吸收的长波辐射与地面有效辐射之差;C.地面吸收的太阳总辐射与地面长波出射度之差;D.地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差。
【知识点】:4.6【难易度】:D【答案】:D86.下列哪一种说法不正确:()A.物体温度越高,辐射能力越强;B.物体在热辐射平衡条件下,吸收多少辐射,放出多少辐射;C.黑体的辐出度与波长的四次方成正比,与其它因素无关;D.黑体最大放射能力所对应的波长与其绝对温度成反比。
【知识点】:4.2【难易度】:C【答案】:C87.大气具有保温效应的原因是A.大气容易吸收太阳短波辐射B.大气容易发射短波辐射C.大气对长波辐射吸收多,对短波辐射透明度高D.大气中水汽含量多【知识点】:4.7【难易度】:B【答案】:C88.下列哪一条不是晴空呈兰色的原因:A.到达人眼的可见光,既非波长太长的光,又非波长太短的光;B.到达人眼的光是不同波长的混合散射光;C.到达人眼的光是不同波长的混合折射光;D.人眼感觉敏锐的色光偏向于绿色【知识点】:4.4【难易度】:B【答案】:C89.温度为T的灰体球,对长波辐射吸收率为Aλ,对短波辐射发射率为ελ,下列关系正确的是()A.Aλ=ελ<1B.Aλ〈ελ<1C.Aλ〉ελ>1D.Aλ=ελ=1【知识点】:4.1【答案】:A90.一年中南京大气上界太阳辐射日总量最大的是()A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日【知识点】:4.5【难易度】:C【答案】:B91.关于长波辐射在大气中传输不同于太阳辐射的特征,下列哪一条不正确()A.不计散射削弱作用B.可以不考虑大气本身发射的长波辐射C.具有漫射性质D.必须考虑大气本身发射的长波辐射【知识点】:4.6【难易度】:C【答案】:B92.分子散射的特点是:()A.与波长无关,前向散射大;B.与波长成正比,后向散射大;C.与波长四次方成反比,前向后向散射相同;D.与波长四次方成正比,前向后向散射相同。
《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。
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。
大气辐射复习题
大气辐射复习题大气辐射复习题大气辐射是指地球表面和大气层之间的能量传递过程。
它是地球能量平衡的重要组成部分,对地球的气候和环境起着至关重要的作用。
下面我们来复习一些关于大气辐射的问题。
一、选择题1. 大气辐射主要包括以下哪几种类型?A. 可见光辐射B. 紫外线辐射C. 红外线辐射D. X射线辐射答案:A、B、C2. 大气辐射的传播方式主要有以下几种?A. 平行传播B. 散射传播C. 吸收传播D. 干涉传播答案:B、C3. 下列哪个因素对大气辐射的传播具有重要影响?A. 大气成分B. 大气温度C. 大气湿度D. 大气压强答案:A、B、C4. 大气辐射的主要来源是什么?A. 太阳辐射B. 地球辐射C. 人造辐射D. 宇宙辐射答案:A、B5. 大气辐射的能量主要集中在哪个波长范围内?A. 红外线波段B. 可见光波段C. 紫外线波段D. X射线波段答案:A、B二、判断题1. 大气辐射的传播速度与波长无关。
答案:错误2. 大气辐射的传播路径主要是直线传播。
答案:错误3. 大气辐射在大气层中的传播会发生散射现象。
答案:正确4. 大气辐射的强度与大气成分无关。
答案:错误5. 大气辐射主要是由地球辐射产生的。
答案:错误三、简答题1. 什么是大气辐射?答:大气辐射是指地球表面和大气层之间的能量传递过程。
它包括太阳辐射和地球辐射两部分。
2. 大气辐射的传播方式有哪些?答:大气辐射的传播方式主要有吸收、散射和透射三种。
其中,吸收是指大气层吸收辐射能量,散射是指辐射能量被大气中的分子和粒子散射改变方向,透射是指辐射能量穿过大气层到达地面。
3. 大气辐射的主要来源是什么?答:大气辐射的主要来源是太阳辐射和地球辐射。
太阳辐射是指太阳发出的能量,地球辐射是指地球表面吸收太阳辐射后再辐射出去的能量。
4. 大气辐射的能量分布情况如何?答:大气辐射的能量主要集中在红外线和可见光波段。
其中,红外线波段的能量占大气辐射总能量的大部分,可见光波段的能量占辐射总能量的一小部分。
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。
《第三章 地球上的大气》试卷及答案_高中地理必修第一册_湘教版_2024-2025学年
《第三章地球上的大气》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有16小题,每小题3分,共48分)1、大气对太阳辐射的削弱作用主要包括哪些方面?A、吸收、散射、反射B、散射、反射、折射C、吸收、散射、折射D、吸收、反射、折射2、下列哪种气体对太阳辐射的吸收作用最强?A、氧气B、水蒸气C、二氧化碳D、臭氧3、题干:大气对地球上的生物和气候有什么重要影响?A、提供生存所需的氧气和二氧化碳B、调节地球的温度,形成不同的气候类型C、维持地球的生态平衡,促进生物多样性D、以上都是4、题干:以下哪种现象是大气垂直运动的结果?A、雾的形成B、地壳运动C、海平面升降D、季风的形成5、大气对太阳辐射的削弱作用不包括以下哪一项?A、吸收B、反射C、散射D、透过6、以下哪个因素不会导致大气逆辐射增强?A、水汽含量增加B、二氧化碳含量增加C、云层变厚D、海拔升高7、大气对地球的影响主要体现在以下哪个方面?A. 保温作用B. 水循环调节C. 生物多样性维持D. 地球表面形态塑造8、以下哪项不属于大气的垂直分层?A. 对流层B. 平流层C. 热层D. 大气层9、下列关于大气的描述,正确的是:A、大气圈是由单层组成的,直接包围地球表面。
B、大气圈是由多个不同层次组成的,最外层是电离层。
C、大气圈完全由氮气和氧气组成,没有其他气体。
D、大气圈的存在完全是为了保护地球生物免受宇宙辐射。
10、以下哪种现象是由于大气对太阳辐射的吸收导致的?A、白昼B、昼夜交替C、地球上的温度差异D、极昼极夜现象11、大气垂直分层的主要依据是:A、温度变化B、压力变化C、成分变化D、风的变化12、以下哪个因素不会导致大气垂直分层的形成?A、太阳辐射B、大气温度C、大气压力D、地球自转13、大气对太阳辐射的削弱作用不包括以下哪项?A、吸收B、反射C、散射D、反射和散射14、以下哪个现象是由于大气中的水汽和二氧化碳等气体对地面的长波辐射进行吸收和再辐射,使地面温度升高?A、太阳辐射B、大气逆辐射C、地热辐射D、地球自转15、题干:下列关于大气垂直分层中,臭氧层所在的大气层的描述,不正确的是:A. 臭氧层位于平流层中B. 臭氧层能吸收太阳辐射中的紫外线C. 臭氧层中的臭氧浓度随着高度的增加而减少D. 臭氧层对地球生物有保护作用16、题干:以下关于大气垂直分层的描述,正确的是:A. 对流层是最厚的大气层B. 地面附近的气温随高度的增加而增加C. 平流层大气压力随高度的增加而减小D. 热层大气主要由氮气和氧气组成二、非选择题(本大题有3小题,每小题18分,共52分)第一题请根据以下材料,回答问题:材料一:某地某日正午时分,太阳高度角为45°,该地纬度为30°N。
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。
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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 radωϕδϕδωωϕδϕδωωδϕω=+=⨯⨯+=-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,'0,22111e0.51'ln 0.51ln 0.510.693k uA k u gcm cm 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 l ll E E E k dl EE 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、,得到以下数据: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 701E*(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∆∆=-⨯⨯∆∆-=-⨯⨯-⨯=786-701hPa()24*2436009.8657.6642.924360010047017861001.458/24hp T g E tc pC h∆∆=-⨯⨯∆∆-=-⨯⨯-⨯=13、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。