大气暖大地,大气还大地的循环过程?
太阳穿过透明的大气层(只有少量被大气层吸收、反射、散射),温暖了大地,大地增温后又以长波辐射形式向外辐射,大气吸收了绝大部分的地面长波辐射。而增温后又以大气逆辐射(长波辐射)返还给地面。
为什么日出时大气削弱作用强?
首先,早晨和傍晚时太阳高度角较小因此阳光会穿过有更厚的大气造成散射吸收
其次,夜间气温较低可能会形成云雾,无论是水雾还是尘埃团都会影响太阳辐射,但是大气毕竟不会吸收太多辐射能量,大气的热量来源还是从大地吸收后的二次辐射获取的,而夜间大地一直损失热量所以早晨日出前气温最低。
为什么海拔高,太阳辐射经过大气的路程愈短?
海拔高,大气密度小,对太阳光的反射少,而且海拔高了,太阳的照射时间也就长了,辐射量就多了。
太阳能丰富区:在内蒙中西部、青藏高原等地,年总辐射在150千卡/
太阳能较丰富区:北疆及内蒙东部等地,年总辐射约130~150千卡/平方公分。
太阳能可利用区:分布在长江下游、两广、贵州南部和云南,及松辽平原,年总辐射量为110~130 千卡/平方公分。
***太阳能利用居全国首位,当然是可利用区了。这是安年太阳能辐射量来划分的区域
纬度越低太阳辐射经过大气的路程越短。
这是因为,纬度低,正午太阳高度角大。因此,纬度低的地区,太阳辐射经过大气被削弱的较少,地面接收的太阳辐射多,所以太阳辐射量维度越低越高。
高度越高。事实上是距离地面距离越近,与地面成∠越垂直,经过大气的路程就越短热损耗越少。
***设不考虑阴天下雨的情况,太阳光照到地球的总量,每年都是一样的吗?
因为还没有看到太空是否处于恒温状态学说,如果太空温度并不稳定,将会影响地球的年平均温度,地球年平均温度的变化取决太阳自身直接影响,太阳每隔十几年会发生一次较大的巨烈活动,活动其间太阳温度也会发生变化,也直接影响地球温度变化,太阳表靣也不是短期不变,
每年太阳照射到地球上的总能量是不一样的,短期来说,太阳黑子的周期性变化,直接影响太阳的辐射总能量,太阳黑子多的年份,太阳的功率变大,辐射到地球上的热量也就多了,太阳平静期的时候,太阳黑子很少,有时候几乎没有,太阳辐射到地球上的能量就少,长期减少黑子活动,地球就会进入小冰河期。长期来看,地球的自转轴的周期性变化,地球围绕太阳椭圆的轨道的椭圆度也是变化的,这些都会影响地球上接收的太阳总辐射量。地球历史上曾经经历过几次大型冰河期,都和地球接收太阳的辐射量有直接关系。
目前太阳正处于最稳定的主序星阶段,但是随着太阳内部的氢不断聚变为氦,内部压力逐渐升高,反应也越来越剧烈,太阳正在逐渐变得越来越热,大约65亿年后,太阳亮度将会达到现在的2.2倍,地球温度也会上升60度左右,当然,那是很遥远的事情了,至少目前,太阳每年增加的亮度,对我们毫无影响。
另外地球温度还会受到太阳耀斑爆发的影响,但是微乎其微,耀斑爆发的功率只相当于太阳功率的千分之一左右,在全年来说,影响就更小了。
但是地球的温度一直在变化,已经经历了四次大的冰期,最近一次还有500年前的小冰期,有一种***说认为,太阳的辐照能量会有周期性的变化,这取决于人类对太阳的持续性观察,目前还没有明显证据。
地球上某点的光照量(光通量),取决于以下几个方面:
1、太阳光强度(光功率);
2、地日距离(光照度);
3、光线角度(黄道面夹角);
4、光照时长;
5、光线遮挡(如阴/雨/雪/雾/霾/灰尘等大气层因素,或其他天体运转至地日之间等)及其他人为因素。
以年度(地球绕太阳公转一周)为单位,且不考虑阴雨天数(大气层遮挡)的影响,则上述2,3,4,5因素就都可以不用考虑(年度周期变化)。
那么,地球上某点的年度光照量(光通量)只与太阳光强度(光功率)成正比例。***设太阳光功率是稳定不变的,则本题答案很明显是肯定的。
当然,事实上太阳的发光功率并非一成不变。很早我们就听说过“太阳耀斑”和“太阳黑子”等名词,这就是太阳发光功率变化的直接说明。
太阳黑子
太阳黑子是太阳自身强磁场影响,光球表面(光球层)有时会出现一些暗的区域,将之称为“黑子”。经测定,太阳黑子区域比正常光球面的温度低1,000~2,000℃。
太阳黑子是太阳表面可以看到的最突出的现象。在我国史书上有着丰富的黑子目视记录,仅正史上就有100多次。《汉书·五行志》曾记载:“成帝河平元年三月乙未(公元前28年),日出黄,有黑气,大如钱,居日中央”。这也是现在公认的世界上第一次明确的黑子记录。
从长期的黑子相对数记录可见,最短为9.0年,最长为13.6年,相对数平均值表现出11年左右的周期性。1843年,德国天文爱好者施瓦布通过自己1826年——1843年间的日常黑子观测,首次推算出这一变化规律。
太阳耀斑
太阳耀斑是发生在太阳大气局部区域的一种最剧烈的爆发现象,在短时间内释放大量能量,引起局部区域瞬时加热,向外发射各种电磁辐射,并伴随粒子辐射突然增强。太阳耀斑发生色球层,间隔周期也是约11年。
1859年9月,英国天文爱好者卡林顿照例在自己的天文观测室里对太阳黑子进行常规的观测时,意外发现日面北侧一个大的复杂黑子群附近突然出现了两道极其明亮的白光,其亮度迅速增加,远远超过光球背景,但仅维持了几分钟就很快消失了。
由于太阳光球的背景辐射太强,大多数耀斑不能在白光中观测到,辐射增强主要是在某些谱线上。1892年7月,美国天文学家海耳首次观测到太阳耀斑单色像。
除黑子和耀斑,太阳经常伴有太阳风和日珥等活动。
太阳风,太阳风是从太阳上层大气(日冕层)射出的超声速等离子体带电粒子流。别看太阳风密度(相对于地球大气密度)非常稀薄,但它刮起来的猛烈劲,却远远胜过地球上的风(最猛烈时可达每秒800千米以上,地球上12级台风风速约32.5米/秒)。
日珥,发生在太阳外层(色球层)的一种非常强烈的太阳活动,跳动的鲜红火舌行程环圈,像极了“耳环"。
鉴于太阳活跃程度不同,给地球提供的光照强度相应不同。不过在大气层的保护之下,人为感知的变化并不会太大。所以综合来看,地球某点年度光照总量,相对是一样的。