13.地面辐射差额:某时段内,地面吸收的总辐射与放出的有效辐射之差。
二、填空题:
1.常用的辐射通量密度的单位是(1)。(1)瓦.米 ;
-2
2.不透明物体的吸收率与反射率之和为(2)。(2)1;
3.对任何波长的辐射,吸收率都是1的物体称为(3)。(3)绝对黑体;
4.当绝对温度升高一倍时,绝对黑体的总辐射能力将增大(4)倍。(4)15;
5.如果把太阳和地面都视为黑体,太阳表面绝对温度为6000K,地面温度为300K,则太阳表面的辐射通量密度是地表面的(5)倍。(5)160000;
6.绝对黑体温度升高一倍时,其辐射能力最大值所对应的波长就变为原来的(6)。(6)二分之一;;
7.太阳赤纬在春秋分时为(7),冬至时为(8)。(7)0°;(8)-23°27'
8.上午8时的时角为(9),下午15时的时角为(10)。(9)-60°; (10)45°;
9.武汉(30°N)在夏至、冬至和春秋分正午时的太阳高度角分别为(11),(12)和(13)。(11)83°27'; (12)36°33';(13)60°;
10.冬半年,在北半球随纬度的升高,正午的太阳高度角(14)。(14)减小
11.湖北省在立夏日太阳升起的方位是(15)。(15)东偏北
12.在六月份,北京的可照时间比武汉的(16)。(16)长
13.在太阳直射北纬10°时,北半球纬度高于(17)的北极地区就出现极昼。 (17)80°
14.由冬至到夏至,北半球可照时间逐渐(18)。(18)延长
15.光照时间延长,短日照植物的发育速度就会(19)。(19)减慢
16.在干洁大气中,波长较短的辐射传播的距离比波长较长的辐射传播距离 (20)。(20)短
17.随着太阳高度的降低,太阳直接辐射中长波光的比(21)。(21)增加
18.地面温度越高,地面向外辐射的能量越(22)。(22)多
19.地面有效辐射随空气湿度的增大而(23),随地面与空气温度之差的增大而 (24),随风速的增大而(25)。(23)减小; (24)增大; (25)减小;
20.地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差称为(26)。(26)地面辐射差额
答案: (1)瓦.米 ; (2)1; (3)绝对黑体; (4)15; (5)160000; (6)二分之一; (7)0°;(8)-23°27';
-2
(9)-60°; (10)45°; (11)83°27'; (12)36°33';
(13)60°; (14)减小; (15)东偏北; (16)长; (17)80°;
(18)延长; (19)减慢; (20)短;(21)增加; (22)多; (23)减小; (24)增大; (25)减小; (26)地面辐射差额。
三、选择题:
(说明:在四个答案中,只能选一个正确答案填入空格内。)
1.短日照植物南种北引,生育期将________。
A.延长; B.缩短;
C.不变; D.可能延长也可能缩短。
A
2.晴朗的天空呈蓝色,是由于大气对太阳辐射中蓝紫色光________较多的结果。
A.吸收; B.散射; C.反射; D.透射。
B
3.对光合作用有效的辐射包含在________中。
A.红外线; B.紫外线;
C.可见光; D.长波辐射。
C
4.在大气中放射辐射能力最强的物质是________。
A.氧; B.臭氧;
C.氮; D.水汽、水滴和二氧化碳。
D
5.当地面有效辐射增大时,夜间地面降温速度将____。
A.加快; B.减慢; C.不变; D.取决于气温。
A
答案: 1. A; 2. B; 3. C; 4. D; 5. A。
四、判断题:
1.对绝对黑体,当温度升高时,辐射能力最大值所对应的波长将向长波方向移
动。
2.在南北回归线之间的地区,一年有两次地理纬度等于太阳赤纬。
3.时角表示太阳的方位,太阳在正西方时,时角为90°。
4.北半球某一纬度出现极昼时,南半球同样的纬度上必然出现极夜。
5.白天气温升高主要是因为空气吸收太阳辐射的缘故。
6.光合有效辐射只是生理辐射的一部分。
7.太阳直接辐射、散射辐射和大气逆辐射之和称为总辐射。
8.地面辐射和大气辐射均为长波辐射。
9.对太阳辐射吸收得很少的气体,对地面辐射也必然很少吸收。
10.北半球热带地区辐射差额昼夜均为正值,所以气温较高。
答案: 1.错; 2.对; 3.错; 4.对; 5.错; 6.对; 7.错; 8.对; 9.错; 10.错。
五、计算题
1. 任意时刻太阳高度角的计算
根据公式Sinh=sinφsinδ+cosφcosδcosω 大致分三步进行:
(1) 计算时角ω,以正午时为0°,上午为负,下午为正,每小时15°;如以“度”为单位,其计算式是ω=(t-12)×15°其中t为以小时为单位的时间;如以“弧度”为单位,则ω=(t-12)×2π/24建议计算时以角度为单位。
(2) 计算sinh值(所需的δ值可从教材附表3中查到,考试时一般作为已知条件给出)。 (3) 求反正弦函数值h,即为所求太阳高度角。 例:计算武汉(30°N)在冬至日上午10时的太阳高度角。 解:上午10时:ω=(t-12)×15°=(10-12)×15°=-30° 冬至日:δ=-23°27' 武汉纬度:φ=30°
∴sinh = sin30°sin(-23°27')+cos30°cos(-23°27')cos(-30°)=0.48908 h=29°17'
2. 正午太阳高度角的计算
根据公式:
h=90°-φ+δ
进行计算;特别应注意当计算结果h>90°时,应取补角(即用180°-h作为太阳高度角)。 也可根据
h=90°-|φ-δ|
进行计算,就不需考虑取补角的问题(建议用后一公式计算)。还应注意对南半球任何地区,φ应取负值;在北半球为冬半年(秋分至春分)时,δ也取负值。 例 计算当太阳直射20°S时(约11月25日)在40°S的正午太阳高度角。 解:已知φ= -40°(在南半球) δ=-20° ∴h=90°-(-40°)+(-20°)=110° 计算结果大于90°,故取补角, 太阳高度角为:h=180°-110°=70° 也可用上述后一公式直接得
h=90°-|φ-δ| = 90°-|-40°-(-20°)|=70°
3. 计算可照时间
大致分三步:
(1) 根据公式: cosω0 = -tgφtgδ 计算cosω0 的值。 (2) 计算反余弦函数值ω0 ,得日出时角为-ω0 ,日落时角为+ω0 (3) 计算可照时间2ω0 /15°(其中ω0 必须以角度为单位)。 例 计算11月25日武汉的可照时间。
解:由附表3可查得δ=-20°,武汉纬度φ=30°