前面講到,地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈?,F(xiàn)在,我們先來(lái)學(xué)習(xí)大氣圈。
大氣對(duì)太陽(yáng)輻射有削弱作用,對(duì)地面則有保溫作用。這兩個(gè)作用對(duì)人類及其生存環(huán)境具有非常重要的意義。
一、大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用
太陽(yáng)輻射先通過(guò)大氣圈,然后到達(dá)地面。由于大氣對(duì)它有一定的吸收、散射和反射作用,使到達(dá)地面的總輻射有明顯削弱,這種現(xiàn)象稱為大氣削弱作用。
大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用
從上表可以看出,紫外光和紅外光被削弱多,可見(jiàn)光被削弱少。而太陽(yáng)輻射能又主要集中在可見(jiàn)光波段。所以,假如對(duì)流層大氣不含水汽和塵埃(也就沒(méi)有云),那么它對(duì)于太陽(yáng)輻射就近乎“完全透明”了。
天空中云越多越厚,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用就越強(qiáng)。
二、大氣對(duì)地面的保溫作用
地面吸收穿過(guò)大氣層的太陽(yáng)輻射后升溫,同時(shí)又持續(xù)向外釋放能量,形成地面輻射。地面輻射為長(zhǎng)波輻射(太陽(yáng)輻射為短波輻射),對(duì)流層大氣因?yàn)樗m埃和云等較多,能吸收相當(dāng)數(shù)量的地面輻射。
太陽(yáng)輻射和地面輻射、大氣逆輻射的關(guān)系
大氣吸收地面輻射的同時(shí),也向外輻射能量,即大氣輻射。其中,射向地面的大氣輻射稱為大氣逆輻射。天空中有云,特別是有濃密的低云,或空氣中濕度比較大時(shí),大氣逆輻射就會(huì)增強(qiáng)。
大氣逆輻射將地面散射的熱量歸還給地面,使地面增溫,這就是大氣對(duì)地面的保溫作用。
上海7月氣溫日變化與地面熱量收支
上圖中,太陽(yáng)輻射最強(qiáng)在12點(diǎn)左右,地面輻射最強(qiáng)在13點(diǎn)左右,而氣溫最高是在14點(diǎn)左右。有這些時(shí)間差,其實(shí)就是大氣逆輻射的原因,因?yàn)樗鼈冎g的熱量交換需要一定的時(shí)間。
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