Environment 版 (精华区)

发信人: lichunlu (露露365), 信区: Environment
标  题: 辐射的作用 
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Apr 16 16:41:46 2003) , 转信

　海陆表面的热能主要来自太阳，太阳辐射能是大气中一切物理过程的原动力。各地气候
差异的基本原因是太阳辐射能量在地球上分布不均匀。各地全年所得太阳辐射因纬度而异
即随着纬度的增高而减少。各地所得太阳辐射量的季节变化也因纬度而不同，即随纬度的
增高季节变化加大。由此可看出都表现在纬度的差异上。 

　　如果把地面和上面的空气柱看作是一个整体，那么收入的辐射(地面和大气吸收的太
阳辐射)和支出辐射(返回宇宙间的地面和大气的长波辐射)的差额,就是地一气系统的辐射
平衡。辐射差额赤道最大，向高纬度逐渐变小由赤道到纬度30°地区为正值，在30°以北
变为负值。它的绝对值向高纬度增加而到极地为最大。由此可见，热带和副热带热量收入
大于支出，而温度和寒带则支出大于收入，因此必然会发生热量由赤道向两极输送的情况
。 

　　我们分析一下纬度所引起的辐射因子的最简单的情况，也就是在大气上界的太阳辐射
情况，即天文辐射。因为大气上界排除了大气对太阳辐射的影响，那么，太阳光热的分布
，只受日地距离、日照时数和太阳高度(即太阳入射角)三个因素的影响，尽管这是一种纯
理论研究的理想情况，但它与今天地表面的实际辐射情况大体相似，而且，它是实际辐射
情况的基础，是今天世界辐射分布和气候状况的基本轮廓。因此，它是具有现实意义的。
 

表13-1 水平面上天文辐射日总量（卡／厘米2·日） 

纬度日总量日期 
 90°N 
 70°N 
 50°N 
 30°N 
 10°N 
 0°N 
 10°S 
 30°S 
 50°S 
 70°S 
 90°S 
 
春分 
 0 
 316 
 593 
 799 
 909 
 923 
 909 
 799 
 593 
 316 
 0 
 
夏至 
 1110 
 1043 
 1020 
 1005 
 900 
 814 
 708 
 450 
 170 
 0 
 0 
 
秋分 
 0 
 312 
 312 
 789 
 898 
 912 
 898 
 789 
 596 
 312 
 0 
 
冬至 
 0 
 0 
 181 
 480 
 756 
 869 
 962 
 1073 
 1089 
 11145 
 1195 
 

表13-2 北半球各纬度冬夏半年和全年辐射量（千卡／厘米2） 

纬度辐射量日期 
 0° 
 10° 
 20° 
 30° 
 40° 
 50° 
 60° 
 70° 
 80° 
 90° 
 
夏半年 
 160.6 
 170.0 
 174.6 
 174.4 
 169.7 
 160.9 
 149.1 
 138.7 
 134.5 
 133.3 
 
冬半年 
 160.6 
 146.8 
 129.0 
 107.8 
 84.0 
 58.7 
 33.6 
 134.4 
 3.24 
 0 
 
全年 
 321.2 
 316.8 
 303.6 
 282.2 
 253.7 
 219.6 
 182.7 
 152.1 
 137.8 
 133.3 
 

　　
　　(1)天文辐射日总量的分布在纬度方向上是不均衡的。在春、秋分日，太阳直射赤道，
单位面积上所获得太阳光热最多，而且在南北半球各相当纬度的太阳高度角对称分布，大
致相同，日照时间也相等，获得等量的太阳辐射，并向两极逐渐减少。故赤道地区全年有
两个最高值(春分日和秋分日)，使低纬度气温的年变化具有"双峰型"的特点。在夏至日，
太阳直射北回归线，这时南极圈以内的地区出现极夜，日照时间自南极圈向北逐渐增大；
太阳高度自南极圈的0°逐渐向北增大，至北回归线达最高，再向北又逐渐减小。因此，太
阳辐射的分布自南极圈起向北递增。在北极圈附近，由于日照时数的增长大于因太阳高度
角的减小而少得的太阳辐射，所以到达北极出现了最高值(冬至日情况与此相反)。这样，
就使高、中纬度的气温年变化呈现“单峰型”的特点。 

　　(2)天文辐射日总量的年变化，是随纬度的增高而加大的。赤道上为109卡/厘米2·日
,极地则为1110卡/厘米2·日,二者相差10倍。这和气温年变化随纬度的增高而加大的特点
是一致的。 

　　(3)天文辐射的年总量随纬度的增高而递减。最高值出现在赤道，最小值在极地。这
正和赤道在一年之内太阳高度角最大，获得的热量最多，气温是随纬度的增高而降低的规
律相符合。 

　　(4)太阳辐射最高值，夏半年在20°N～30°N附近的地区，由此向南、向北减少，且南
北之间的辐射量差异小。这和夏季热赤道随着太阳直射点的北移、南北温差较小的特点相
吻合；而冬半年则出现在赤道，随纬度的增高而减小，且南北之间的辐射量相差较大。这
与冬半年南北温差较大的特点是一致的。 

　　(5)同一纬度地带，日、季、年辐射量到处都相同，这表明天文辐射具有纬向带状分
布的特点。这就是气温呈纬向分布的基本原因。 

　　天文辐射的纬向分布特点，使地球上出现相应的纬向气候带，如赤道带、热带、副热
带、温带、寒带等，都称为天文气候带。这是理想的气候带，而实际气候远为复杂，但这
已形成全球气候的基本轮廓。






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