发布时间 : 星期四 文章现代气候学 总结更新完毕开始阅读
I0I?2(sin?sin??cos?cos?cos?)D任一时刻：
5、 大气对太阳辐射的吸收、散射（瑞利散射、米散射） 1）大气光学路径：?0l?dl??z?dl为太阳辐射通过大气介质的质量。
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2）大气质量（单位面积*光学路径）:光在大气中经过一定长度倾斜路径到达地表面时, 其经历空间中所含大气物质的质量。 3）大气质量数(m):实际投射条件下的大气质量与垂直投射下的大气质量的比值。
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当h在30°～90°时,m可近似地表示为：
mI?IP0?? 4）大气透明度P：到达地面的单色辐射强度：?m?csch?1sinh 大气透明度：是指透过一个大气质量数后的辐射强度与透过前的辐射强度之比，表示辐射通过大气后的削弱程度。
5）吸收：大气分子被入射太阳辐射激发，由低能级跃迁到高能级的过程称为吸收。两能级的差就是大气吸收的辐射能量值．
6）散射：当太阳辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点，太阳辐射能的一部分散向四面八方，称为散射。 ? r<<波长时，瑞利散射。 ? r ～波长时，米散射。
7）米散射:尘埃或灰尘（气溶胶）直径比波长大,各种波长的散射能力相等。
8）瑞利分子散射定律：当大气干洁，质点半径小于200nm时，散射值与入射光
D???4? 波长的四次方成反比。即：S?意义：入射光波长愈短，散射能力愈强。
9）漫射：当大气混浊，质点半径＞10,000nm时，入射光的各种波长具有同等散射能力，散射系数不再随波长改变，称之为漫射。
6、大气窗：位于地面辐射波段最强处,大气的吸收率最小,透射率最大,这一波段能量透过大气射向宇宙空间,将这一波段称为大气窗.
7、地球面的辐射平衡
S =太阳直接辐射 (经过大气吸收和散射） D =散射辐射 Q =地表总辐射 A =地表反射辐射 F =地面长波有效辐射
R =地表净辐射 (吸收的短波-放出的长波) R= Q –A –F =(S+D) –A –F = Q(1–a) –F U =地面辐射（地面向上放射的长波辐射） G =大气逆辐射（大气向下放射的长波辐射） ε =大气相对辐射率
εG =地面吸收的大气逆辐射 F = U-εG
8、地—气系统的辐射平衡
Q =地表总辐射； a =地表反射率 Q(1–a) = 地表吸收的短波辐射 Qa =大气吸收的短波辐射 as=行星反照率
Fs= F∞ =地-气系统向外宇宙逸出的长波辐射
Rs= Q(1–a)+ Qa– F∞ （地吸收+气吸收-放出长波）
=S0(1–as) – Fs （地气系统吸收-放出长波）
9、大气系统的辐射平衡 Qa =大气吸收的短波辐射 Ua =大气吸收的长波辐射
Ga= 大气逆辐射（长波辐射，向地面方向） U∞ =大气向外宇宙逸出的长波辐射
F∞ =地-气系统向外宇宙逸出的长波辐射 F =地面长波有效辐射 Ra= Qa+ Ua –(Ga+U∞)
= Qa+ (F –F∞) （大气短波吸收+放出长波）
10、太阳直接辐射：
（1）定义：太阳辐射经过大气的吸收和散射的消弱后，沿投射方向直接到达地表面的那部分太阳辐射能量称为太阳直接辐射。 （2）影响因子：
1）太阳高度角愈小，等量的太阳辐射散布的面积就愈大，因而地表单位面积上所获得的太阳辐射就愈小
2）太阳高度角愈小，太阳辐射穿过的大气层愈厚
3）气候特征: 日、年变化和随纬度的变化
11、散射辐射：当太阳辐射通过大气时，受到大气中的气体分子、尘埃、气溶胶、水汽等的散射作用，使太阳辐射的一部分以漫射形式从天空的各个角度到达地表，这一部分辐射量成为散射辐射。 12、地表总辐射----到达地面的太阳总辐射：实际大气条件下到达地表的太阳直接辐射与散射辐射之和，是地表面得到的太阳辐射的总能量，称为地表总辐射。
13、天文辐射：
I?I0I0sinh?(sin?sin??cos?cos?cos?)22DD
I0TS?2?D2??(sin?sin??cos?cos?cos?)d?
?0?0
14、地表反射辐射：投射到地面的太阳辐射，并非完全被地面所吸收，其中一部分被地面所反射。地表对太阳辐射的反射率，决定于地表面的性质和状态。
15、行星反照率：地球-大气系统的反照率称为行星反照率，它表示地球作为行星对入射的太阳辐射的反射能力。全球取0.3 16、地表辐射差额：某段时间内单位面积地表面所吸收的总辐射和其有效辐射的差值。
17、地表热量平衡方程
R?LE?H?Qs?St
Qs：地表与下层的热量交换
St：地表与上层生物体的化学生物过程有关的能量通量
18、大气的热量平衡
定义：自地面伸展到大气顶的单位截面积垂直空气柱内所有热通量的代数和。
Ra?Da?Ca?Lr?H
Da：大气柱热含量变化 Ca：热平流引起的热交换 Lr：降水的潜热释放
19、地-气系统的热量平衡
定义：下垫面及其以下活动层（温度日变化波及的深度）和大气柱内的热量收支状况。
R?C?L(E?r)?Q?Dsa?s 大洋上：
as 陆地上：sQw：水体的平流输送
Ds：地气系统内气柱、水柱、土柱热含量的变化
20、地面冷、热源
定义：某一地区地表有湍流热量向大气输送，称该地区为热源，反之为地面冷源（热汇）。
R?C?L(E?r)?DR?Qs?LE?H >0 热源
<0 冷源
第四章 气候系统的水循环 1、气候系统中的水
海洋水：海洋是水圈的主体，是地球上水的最大源地。约占地球总水量的96%～97%。
陆地水：河流；湖泊；沼泽；地下水；冰川。
2、气候系统水的更新速度
水体的更替周期是指水体在水循环过程中全部水量被交替更新一次所需要的时间，T=W/ΔW。 大气水：8日
3、水分循环：地球上各种形态的水，在太阳辐射、地球引力以及大气运动等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
4、水循环类型：
外循环（大循环）：水分由海洋输送到陆地，又回到海洋的循环；
内循环（小循环）：由海洋（陆地）通过蒸发的水汽，再以降水的形式直接落到海洋（陆地）的循环。
6、 水分循环的成因：
内因：水的三种状态及其相互转化
外因：热力（太阳辐射）和动力（地球引力）条件
7、 太阳辐射与重力作用是水循环的基本动力
8、水分循环尺度： （1）全球水循环 （2）区域水循环
（3）水－土－植系统水循环