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地面辐射和地面吸收的大气逆辐射之差,称为地面有效辐射,简称有效辐射。有效辐射的波长范围属于红外线部分,所以又称作净红外辐射。 影响有效辐射的主要因素有:地面温度、空气温度、空气湿度和云的状况。一般说来,地温愈高、气温愈低、空气湿度愈小和云愈少时,有效辐射愈强。此外,有效辐射还与海拔高度有关。海拔愈高、大气透明度愈好,则有效辐射也愈强。地面有效辐射的作用在白天还不很显著,但在夜间,由于没有太阳辐射,有效辐射便很明显,气象上常常以此作为预报地面最低温度,霜、雾等天气的重要依据。
地面和大气之间以长波辐射的方式进行着热量的交换,大气对地面起着保温作用。这种作用可用地面有效辐射(F0)表示:
F0=Fg-EA
地面有效辐射就是地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射(EA)之间的差值。通常,地面温度高于大气温度,所以地面辐射要比大气逆辐射强。
地面有效辐射的强弱随地面温度、空气温度、空气湿度及云况而变化。
(1)根据辐射强度的关系,地面温度增高时,地面辐射增强,如其它条件(温度、云况等)不变,则地面有效辐射增大。
(2)空气温度高时,大气逆辐射增强,如其它条件不变,则地面有效辐射减小。
(3)空气中含有水汽和水汽凝结物较多,则因水汽放射长波辐射的能力比较强,使大气逆辐射增强,从而也使地面有效辐射减弱。
(4)天空中有云,特别是有浓密的低云存在,大气逆辐射更强,使地面有效辐射减弱得更多。所以,有云的夜晚通常要比无云的夜晚暖和一些。云被的这种作用,我们也称为云被的保温效应。人造烟幕所以能防御霜冻,其道理也在于此。
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