5.2.2地面輻射與大氣輻射

植物保護與檢疫技術(shù)專業(yè)教學資源庫

《植物生產(chǎn)環(huán)境》地面輻射和大氣輻射目

錄地面輻射與大氣輻射、大氣逆輻射1地面有效輻射2光合有效輻射3地面輻射和大氣輻射（一）地面輻射與大氣輻射、大氣逆輻射1.地面輻射地球表面的平均溫度約300K左右，地面日夜不停地放射輻射，稱地面輻射，以Ee表示，其輻射波長為3～80μm，放射能力最強的波長為10μm。地面輻射的波長全部在紅外光區(qū)，因此，地面輻射又稱為地面長波輻射和紅外熱輻射。地面輻射和大氣輻射（一）地面輻射與大氣輻射、大氣逆輻射1.地面輻射地面輻射的結(jié)果：地面長波輻射通過大氣層時，大氣中的水汽、二氧化碳和水滴等吸收了絕大部分的地面輻射能，其中尤以水汽的吸收能力最強，據(jù)統(tǒng)計地面輻射的能量93％被大氣所吸收，僅有7％的能量散失在大氣層之外，而大氣對太陽輻射的吸收僅為大氣上界的6％，可見大氣能量主要直接來自地面，而不是來自太陽，所以說地面輻射是低層大氣的主要熱源。地面輻射和大氣輻射（一）地面輻射與大氣輻射、大氣逆輻射2.大氣輻射大氣在吸收地面輻射后，其溫度升高，平均溫度約為200K左右，大氣亦日夜不停地向外放射輻射，稱大氣輻射。其輻射波長范圍為7~120μm，最大放射能力的波長為15μm，其輻射波長也全部在紅外光區(qū)，所以大氣輻射也稱為大氣長波輻射。地面輻射和大氣輻射（一）地面輻射與大氣輻射、大氣逆輻射3.大氣逆輻射大氣輻射是向四面八方射出的，其中投向地面的那一部分大氣輻射因與地面輻射方向相反，稱為大氣逆輻射，用Ea表示。地面輻射和大氣輻射大氣熱效應(yīng)：大氣能讓大部分的太陽輻射透過而到達地面，使地面獲得能量，卻把地面輻射幾乎全部吸收，阻止地面能量外泄；還以大氣逆輻射的形式把一部分能量傳回給地面，補償了地面以輻射的形式所損失的能量，這就使地面不至于過多地損失熱量，而對地面起到了保溫作用，這種作用稱為大氣熱效應(yīng)。因為大氣熱效應(yīng)與溫室玻璃的保溫效應(yīng)相似，所以也稱為大氣的溫室效應(yīng)。溫室氣體：H2O、CO2

、N2O、CH4

、O3

、CFC（氟氯碳）…30多種。地面輻射和大氣輻射三者與溫室效應(yīng)的關(guān)系太陽輻射大氣逆輻射地面輻射溫室效應(yīng)地面輻射和大氣輻射（二）地面有效輻射（E）地面有效輻射：是指地面輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差，用E表示。E=Ee-Ea通常地面溫度高于大氣溫度，所以Ee＞Ea，E＞0，即地面放出熱量多，而得到的補充少，意味著地面有效輻射將使地面損失熱量而降溫。E愈大，地面熱量損失愈多，降溫愈劇烈。地面輻射和大氣輻射地面輻射和大氣輻射（三）光合有效輻射(Q)可見光中被綠色植物利用并參與光化學反應(yīng)的光譜成分稱為光合有效輻射，又稱生理輻射。光合有效輻射的光譜成分主要是波長范圍在390-760nm的可見光部分。光合有效輻射包括太陽直接幅射和散射輻射中的有效光譜成分。葉綠素的吸收高峰有兩個：一個在0.40～0.50μm（主要為藍、紫光）；另一個在0.60～0.70μm（主要為紅、橙光），因此這兩個是植物光合作用效率最高的波長。地面輻射和大氣輻射（三）光合有效輻射(Q)綠色植物進行光合作用過程中，吸收的太陽輻射中使葉綠素分子呈激發(fā)狀態(tài)的那部分光譜能量，波長為380~710納米。光合有效輻射是植物生命活動、有機物質(zhì)合成和產(chǎn)量形成的能量來源。光合有效輻射包括所在波長范圍內(nèi)的直接輻射和漫射輻射。

Q=0.43S＇+0.57D