高太阳辐射与高寒的青藏高原
(还要插入中国年太阳辐射分布图和年平均气温分布图)
青藏高原的气候特点是冬寒夏凉.冬季气温一般比同纬度的东部平原低18-20℃;夏季气温一般在8-18℃,是我国盛夏气温最低的地方.是典型的高寒气候.但这里却是我国太阳辐射最强烈的地方.
太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源,一年中整个地球可以由太阳获得5.44×1024J的太阳辐射能量,地球和大气的其他能量来源同来自太阳的辐射能相比是极其微小的,比如来自宇宙中其他星体的辐射能仅是来自太阳辐射能的亿分之一,从地球内部传递到地面上的能量也仅是来自太阳辐射能的万分之一.
气温是大气热力状况的数量度量,空气获得热量时,气温升高,空气失去热量时,气温降低.地球大气的热量主要来自太阳辐射,也就是说太阳辐射强烈的地方气温应是气温比较高的地方.而我国青藏高原地区却恰恰相反.从我国太阳辐射量分布图上可以看出,青藏高原地区是我国太阳辐射量最多的地方,但这里却是我国年平均气温最低的地方,这到底是什么原因造成的呢?
太阳辐射透过大气层后,到达地面的太阳辐射有两部分,一是太阳以平行光线形式直接投射到地面上,称为直接辐射;一是经过散射后自天空射到地面的称为散射辐射,两者之和称为总辐射.
到达地面的太阳辐射的强弱和许多因子有关,其中最重要的有两个,即太阳高度和大气透明度.
太阳高度角增大时,到达近地面层的直接辐射增强,散射辐射也相应增强,相反太阳高度角减小时,它们都会减弱.太阳高度角因纬度而异,一般低纬高,高纬低.故总辐射随纬度分布的一般规律:纬度愈低,总辐射愈大,反之愈小.
北半球年总辐射随纬度分布
纬度
64°
50°
40°
30°
20°
0°
可能总辐射（w/㎡）
139.3
169.9
196.4
216.3
228.2
248.1
有效总辐射（w/㎡）
54.4
71.7
98.2
120.8
132.7
108.8
根据计算得到的北半球年总辐射纬度分布情况,可能总辐射是只考虑了受大气的减弱后到达地面的太阳辐射,赤道附近是全球可能总辐射最强烈的地方;有效总辐射是考虑了受大气和云的共同减弱后到达地面的太阳辐射.有效辐射最大值并不在赤道而在北纬20℃,主要原因是赤道附近云多太阳辐射减弱了很多造成的.
我国年总辐射(一般指有效总辐射)总量最高的地方出现在西藏,为212.3-252.1w/㎡,青海、新疆和黄河流域次之,为159.2-212.3w/㎡.这主要是因为这些地方四季晴朗\干燥的天气较多,总辐射较大,加之青藏高原海拔高,辐射量更大.
太阳辐射虽然是地球上的主要能量来源,但因为大气本身对太阳辐射直接吸收的很少,而地面却能大量吸收太阳辐射,并经转化供给大气,从这个意义上来说,下垫面是大气的直接热源.地面能吸收太阳短波辐射,同时按其本身的温度不断地向外放射长波辐射.大气对太阳短波辐射几乎是透明的,吸收很少,但对地面的长波辐射却能强烈吸收.
到达地面的太阳辐射的高低并不是气温高低的决定因素,而取决于地面辐射的强弱.
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,地面对太阳辐射的反射率决定于地面的性质和状态,普通陆地的反射率一般为10-30﹪,雪面的反射率约为60﹪,洁白的雪面甚至可达到90﹪
由此可见,即使总辐射的强度一样,不同性质的地表真正得到的太阳辐射能是有很大差异的,尽管青藏高原上是全国以至全球太阳辐射最强烈的地方,但由于这里地表很多地方终年冰雪覆盖,地面能吸收的太阳辐射能是很少的.故这里地面辐射很弱,大气从地面所获得的辐射非常有限,因而这里的气温很低. 千石抚子hqco9 2014-11-19
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