地球大气具有温室一样的保温作用。对流层大气中的水汽和二氧化碳,对太阳短波辐射的吸收能力很差,也就是说对太阳辐射几乎是透明的;但对地面长波辐射的吸收能力很强。据观测,地面辐射的75%~95%都被贴近地面的大气所吸收,使近地面大
气增温。近地面大气又以辐射、对流等方式,把热量传递给高一层大气。这样一层一层地向上传递,从而使地面放出的热量绝大部分保存在大气中,散失到宇宙空间去的热量就很少了。
大气在增温的同时,也向外辐射热量。大气的温度比地面还低,所以大气辐射也是红外线长波辐射。大气辐射的一部分向上射向宇宙空间,大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射,方向刚好与地面辐射相反,称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,起到了保温作用,使地面温度变化比较缓和。天空有云,特别是浓密的低云,逆辐射更强。所以多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。
气温的日变化和年变化 就对流层大气来说,直接吸收太阳辐射的能量很少,大气的热量主要来自地面辐射。所以说,地面是大气的主要的直接热源。
日出以后,随着太阳高度角的逐渐增大,太阳辐射不断增强,地面获得的热量不断增多,地面温度不断升高,地面辐射不断增强。大气吸收地面辐射,气温也跟着不断上升。一天中的最高气温并不出现在太阳辐射最强的正午,而是出现在午后2时左右。这是因为正午过后,太阳辐射虽已开始减弱,但地面获得太阳辐射的热量仍比地面辐射失去的热量多,地面储存的热量继续增多,地面温度继续升高,地面辐射继续增强,气温也继续上升。随着太阳辐射的进一步减弱,地面获得太阳辐射的热量开始少于地面辐射失去的热量时,也就是当地面热量由盈余转为亏损的时刻,地面温度达到最高值。地面再通过辐射、对流、湍流①等方式将热量传给大气,还需要一个过程,因此午后2时左右,气温才达到最高值。
本文标题:大气的热状况(3)
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