地表面熱量守恆為什麼地表溫度還會改變

2021-03-03 21:32:43 字數 5137 閱讀 3023

1樓:含光

地表熱量守恆是指較長的一段時間內,地面吸收與釋放的熱量基本相同,這是巨集觀層面上的。而具體到某一地點,或者較短的時間段內,溫度是會變化的。

地表面經常失去熱量是否會導致地面溫度下降

2樓:百度使用者

地面能吸收太陽短波輻射,同時按其本身的溫度不斷地向外放射長波輻射。大氣對太陽短波輻射幾乎是透明的,吸收很少,但對地面的長波輻射卻能強烈吸收。

大氣也按其本身的溫度,向外放射長波輻射。通過長波輻射,地面和大氣之間,以及大氣中氣層和氣層之間,相互交換熱量,並也將熱量向宇宙空間散發。(一)地面和大氣輻射的表示地面和大氣都按其本身的溫度向外放出輻射能。。

(二)地面和大氣長波輻射的特點 1. 大氣對長波輻射的吸收大氣對長波輻射的吸收非常強烈,吸收作用不僅與吸收物質及其分佈有關,而且還與大氣的溫度、壓強等有關。大氣中對長波輻射的吸收起重要作用的成分有水汽、液態水、二氧化碳和臭氧等。

它們對長波輻射的吸收同樣具有選擇性。圖2 ·12 描繪了整個大氣對長波輻射的放射與透射光譜。由圖看出,大氣在整個長波段,除 8 —12 μm 一段外,其餘的透射率近於零,即吸收率為1 。

8 —12 μm 處吸收率最小,透明度最大,稱為「大氣視窗」。這個波段的輻射,正好位於地面輻射能力最強處,所以地面輻射有20 %的能量透過這一視窗射向宇宙空間。在這一視窗中9.

6 μm 附近有一狹窄的臭氧吸收帶,對於地面放射的14 μm 以上的遠紅外輻射,幾乎能全部吸收,故此帶可以看成近於黑體。水汽對長波輻射的吸收最為顯著,除 8 —12 μm 波段的輻射外,其它波段都能吸收。並以6 μm 附近和24 μm 以上波段的吸收能力最強。

液態水對長波輻射的吸收性質與水汽相仿,只是作用更強一些,厚度大的雲層表面可當作黑體表面。二氧化碳有兩個吸收帶,中心分別位於4.3 μm 和14.

7 μm 。第一個吸收帶位於溫度為200 —300k 絕對黑體的放射能量曲線的末端,其作用不大,第二個吸收帶從12.9 —17.

1 μm ,比較重要。

2. 大氣中長波輻射的特點長波輻射在大氣中的傳輸過程與太陽輻射的傳輸有很大不同。第一,太陽輻射中的直接輻射是作為定向的平行輻射進入大氣的,而地面和大氣輻射是漫射輻射。

第二,太陽輻射在大氣中傳播時,僅考慮大氣對太陽輻射的削弱作用,而未考慮大氣本身的輻射的影響。這是因為大氣的溫度較低,所產生的短波輻射是極其微弱的。但考慮長波輻射在大氣中的傳播時,不僅要考慮大氣對長波輻射的吸收,而且還要考慮大氣本身的長波輻射。

第三,長波輻射在大氣中傳播時,可以不考慮散射作用。這是由於大氣中氣體分子和塵粒的尺度比長波輻射的波長要小得多,散射作用非常微弱。

(三)大氣逆輻射和地面有效輻射 1. 大氣逆輻射和大氣保溫效應大氣輻射指向地面的部分稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射使地面因放射輻射而損耗的能量得到一定的補償,由此可看出大氣對地面有一種保暖作用,這種作用稱為大氣的保溫效應。

據計算,如果沒有大氣,近地面的平均溫度應為-23 ℃,但實際上近地面的均溫是 15 ℃,也就是說大氣的存在使近地面的溫度提高了38 ℃。 2. 地面有效輻射地面放射的輻射(e g )與地面吸收的大氣逆輻射(δe a )之差,稱為地面有效輻射。

以f 0表示,則 f 0 =e g - δe a (2 ·20) 通常情況下,地面溫度高於大氣溫度,地面有效輻射為正值。這意味著通過長波輻射的放射和吸收,地表面經常失去熱量。

只有在近地層有很強的逆溫及空氣溼度很大的情況下,有效輻射才可能為負值,這時地面才能通過長波輻射的交換而獲得熱量。影響有效輻射的主要因子有:地面溫度,空氣溫度,空氣溼度和雲況。

一般情況下,在溼熱的天氣條件下,有效輻射比干冷時小,有云覆蓋時比晴朗天空條件下有效輻射小;空氣混濁度大時比空氣幹潔時有效輻射小;在夜間風大時有效輻射小;海拔高度高的地方有效輻射大,當近地層氣溫隨高度顯著降低時,有效輻射大;有逆溫時有效輻射小,甚至可出現負值。此外,有效輻射還與地表面的性質有關,平滑地表面的有效輻射比粗糙地表面有效輻射小;有植物覆蓋時的有效輻射比裸地的有效輻射小。有效輻射具有明顯的日變化和年變化。

其日變化具有與溫度日變化相似的特徵。

在白天,由於低層大氣中垂直溫度梯度增大,所以有效輻射值也增大,中午12 —14 時達最大;而在夜間由於地面輻射冷卻的緣故,有效輻射值也逐漸減小,在清晨達到最小。當天空有云時,可以破壞有效輻射的日變化規律。有效輻射的年變化也與氣溫的年變化相似,夏季最大,冬季最小。

但由於水汽和雲的影響使有效輻射的最大值不一定出現在盛夏。我國秦嶺、淮河以南地區有效輻射秋季最大,春季最小;華北、東北等地區有效輻射則春季最大,夏季最小,這是由於水汽和雲況的影響。

為什麼地面輻射散失熱量近地面溫度下降較快

3樓:橋樑abc也懂生活

空氣獲取的熱量 有2個**

1.吸收太陽輻射的熱量

2.吸收地面輻射的熱量

其中吸收地面輻射的熱量是其主要的熱量** 高空的空氣離地面太遠 沒有近地面空氣獲取的多

所以溫度低

補充:太陽輻射多為短波輻射 地面輻射多為長波輻射而空氣能夠吸收熱量的是二氧化碳等少數氣體 大多隻能吸收長波輻射所以吸收太陽輻射的熱量很少

為什麼地面出現最低、最高溫度時,地面輻射熱量差額等於0?

4樓:喵小採

是需要慢慢的計算才得到這個值的,所以是精準的值,地面輻射熱量差額就是等於零的。

5樓:舊時光的石頭

地面輻射差額具有日變化和年變化.一般夜間為負,白天為正,由負值轉到正值的時刻一般出現在日出後1小時,由正值轉到負值的時刻一般在日落前1-2小時.在一年中,一般夏季輻射差額為正,冬季為負值,最大值出現在較暖的月份,最小值出現在較冷的月份.大氣的受熱過程是:由於大氣層中的水汽、塵埃和二氧化碳對太陽的短波輻射吸收能力較弱,因此大部分太陽輻射能直接到達地表.地表在吸收了太陽短波輻射後,不斷增溫的同時釋放長波輻射.近地面大氣對地面的長波輻射具有很強的吸收能力,近地面大氣增溫後釋放的長波輻射大部分以大氣逆輻射的形式射向地面.大氣逆輻射的存在使得近地面大氣層始終保持有一定的溫度,因而具有保溫作用.

6樓:萍字子

為什麼地面出現最低最高溫度時地面輻射熱量差額這麼大?說明是熱脹冷縮的原因嗎?

7樓:據說巴主都是鳥

地面兒出現最低最高溫度,小時候他們的溫度相互抵消了,所以差額是等於零。

8樓:匿名使用者

對這種無禮學實在是不精通,無法回答你這個問題,建議還是精通這種東西的人和你回答比較有權威。

9樓:匿名使用者

因為地面最高溫與最低溫的出現,需要輻射的能量是想同的,所以差額是0。

10樓:海邊小城

物理課上有講,但我確實是不知道呀。。

地溫與氣溫的區別與聯絡 30

11樓:阿樓愛吃肉

一、地溫與氣溫的區別:

1、兩者的溫度分佈不同:

(1)地溫的溫度分佈:地溫為掌握下曲和入窯的溫度,參考釀酒車間通風乾燥處接觸地面設定的溫度計的溫度。

(2)氣溫的溫度分佈:從低緯度向高緯度遞減,因此等溫線與緯線大體上平行。同緯度海洋陸地的氣溫是不同的。夏季等溫線陸地上向高緯方向凸出,海洋向低緯方向凸出。

2、兩者的概述不同:

(1)地溫的概述:地溫指地表面和以下不同深度處土壤溫度的統稱。

(2)氣溫的概述:氣象學上把表示空氣冷熱程度的物理量稱為空氣溫度,簡稱氣溫。

3、兩者所屬學科不同:

(1)地溫所屬學科:地理學、地質學。

(2)氣溫所屬學科:氣象學。

二、地溫與氣溫之間的聯絡:

地溫與氣溫兩者均是溫度的一種。地溫是氣象觀測專案之一,更是十分有用的氣候資源。氣溫是在觀測場中離地面1.

5米高的百葉箱中的溫度表上測得的,由於溫度表保持了良好的通風性並避免了陽光直接照射,因而具有較好的代表性。氣溫的差異是造成自然景觀和生存環境差異的主要因素之一,與生活關係非常密切。

12樓:滿意請採納喲

地溫ground temprature

地表面和以下不同深度處土壤溫度的統稱。單位,指一定口徑的蒸發器中的水因蒸發而降低的深度。單位,攝氏度(℃)。

為掌握下曲和入窯的溫度,參考釀酒車間通風乾燥處接觸地面設定的溫度計的溫度。

地面溫度是大氣與地表結合部的溫度狀況,用地面溫度表測定,其感應部分水銀管的上半部分暴露在空氣中,而下半部分則埋入土壤中。地中溫度是地面以下任何深度的土壤溫度,用曲管地溫表、直管地溫表或插入式地溫表測定。地面在白天和夏季溫度高,夜間和冬季溫度低,日、年變化明顯。

這些變化一般隨深度增加而減小。地溫最高、最低值的出現時間,隨深度增加而延遲。地溫的高低對近地面氣溫和植物的種子發芽及其生長髮育,微生物的繁殖及其活動,有很大影響。

氣象站一般觀測地面以及地面以下5釐米,10釐米,15釐米,20釐米,40釐米,80釐米,160釐米和320釐米深度的地溫,以及地面每天的最高、最低溫度。地溫資料對農、林、牧業的區域規劃有重大意義。

氣溫(air temperature)

通常人們用大氣溫度數值的大小,反映大氣的冷熱程度。大氣的溫度簡稱氣溫,我國用攝氏溫標,以℃表示,讀做攝氏度。

人們就利用熱脹冷縮的原理髮明瞭溫度計,並將其安裝在特殊的裝置內,對氣溫進行自動連續監測。溫度表通常被放在離地面1.5米高處的百葉箱內,一天觀測3次~4次,我國一般在北京時間8時、14時、20時、2時觀測。

人們把同一天中多次觀測的氣溫之和除以觀測次數,就得出了這天的平均氣溫,稱日平均氣溫。

日出以後,隨著太陽輻射的增強,地面淨得熱量,溫度升高。此時,地面放出的長波輻射也隨著溫度的升高而增強,大氣吸收了地面的長波輻射,氣溫也上升。到了正午,太陽輻射達到最強,氣溫也隨之上升。

此後,太陽輻射強度雖然開始減弱,但地面得到的熱量仍比地面長波輻射推動的熱量還要多,地面儲存的熱量仍在增加,所以地溫繼續升高,氣溫也隨著升高。到午後一定時間,由於太陽輻射的進一步減弱,使地面得到的熱量開始少於推動的熱量,地溫開始下降。地溫的最高值就出現在地面熱量由儲存轉為虧損、地溫由上升轉為下降的時刻。

這一時刻通常在午後一小時左右。隨後,由於地面熱量不斷地虧損,氣溫便逐漸下降,一直下降到清晨日出之前地面儲存的熱量減至最少為止。所以,最低氣溫出現在清晨日出前後,而不是在半夜。

由此看來,一晝夜間氣溫的高低不僅取決於接受太陽輻射數量的多少,取決於地面的熱量收支,即地面接收的太陽輻射的數量和向外放射的地面有效輻射的數量之差。如收入多於支出,則地面儲存的熱量增加;反之,則減少。

在正常情況下,氣溫與地溫相差1.6~2.3℃.

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