地面輻射和地面吸收的大氣逆輻射之差,稱為地面有效輻射,簡(jiǎn)稱有效輻射。有效輻射的波長(zhǎng)范圍屬于紅外線部分,所以又稱作凈紅外輻射。 影響有效輻射的主要因素有:地面溫度、空氣溫度、空氣濕度和云的狀況。一般說來,地溫愈高、氣溫愈低、空氣濕度愈小和云愈少時(shí),有效輻射愈強(qiáng)。此外,有效輻射還與海拔高度有關(guān)。海拔愈高、大氣透明度愈好,則有效輻射也愈強(qiáng)。地面有效輻射的作用在白天還不很顯著,但在夜間,由于沒有太陽輻射,有效輻射便很明顯,氣象上常常以此作為預(yù)報(bào)地面最低溫度,霜、霧等天氣的重要依據(jù)。
地面和大氣之間以長(zhǎng)波輻射的方式進(jìn)行著熱量的交換,大氣對(duì)地面起著保溫作用。這種作用可用地面有效輻射(F0)表示:
F0=Fg-EA
地面有效輻射就是地面輻射和地面所吸收的大氣逆輻射(EA)之間的差值。通常,地面溫度高于大氣溫度,所以地面輻射要比大氣逆輻射強(qiáng)。
地面有效輻射的強(qiáng)弱隨地面溫度、空氣溫度、空氣濕度及云況而變化。
(1)根據(jù)輻射強(qiáng)度的關(guān)系,地面溫度增高時(shí),地面輻射增強(qiáng),如其它條件(溫度、云況等)不變,則地面有效輻射增大。
(2)空氣溫度高時(shí),大氣逆輻射增強(qiáng),如其它條件不變,則地面有效輻射減小。
(3)空氣中含有水汽和水汽凝結(jié)物較多,則因水汽放射長(zhǎng)波輻射的能力比較強(qiáng),使大氣逆輻射增強(qiáng),從而也使地面有效輻射減弱。
(4)天空中有云,特別是有濃密的低云存在,大氣逆輻射更強(qiáng),使地面有效輻射減弱得更多。所以,有云的夜晚通常要比無云的夜晚暖和一些。云被的這種作用,我們也稱為云被的保溫效應(yīng)。人造煙幕所以能防御霜凍,其道理也在于此。
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