大气热力作用

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1、大气的热力作用1.大气对太阳辐射的削弱作用（1）大气对太阳辐射的吸收作用。太阳辐射通过大气时，大气中的水汽、氧、臭氧、二氧化碳和固体杂质对太阳辐射有明显的吸收作用，而其他成分对太阳辐射的吸收很少。不同成分对太阳辐射吸收的波长范围也不同，所以通常称为选择性吸收。水汽太阳辐射的吸收主要红外线部分，因大气中的水汽含量是变化的，所以它吸收的太阳辐射量有个变化幅度。大气中氧（O2）的含量虽然很大，但它对太阳辐射的吸收能力不强，主要吸收紫外线辐射。大气中臭氧（O3）含量虽少，但对太阳辐射的吸收能力很强。由于臭氧的吸收作用，紫外线辐射不能到达地面，这就保护了地球上生物不受强紫外线辐射之害。臭氧对太阳辐射

2、中最强的部分也有一定的吸收能力。因此，臭氧对太阳辐射的吸收作用是很显著的，它对平流层的增温起着重要作用。二氧化碳（CO2）对太阳辐射的吸收能力比较弱，仅对红外线附近的辐射有一定的吸收能力，所以二氧化碳的吸收作用对太阳辐射的影响较小。悬浮在大气中的水滴、尘埃等杂质也能吸收一部分太阳辐射，其影响大小主要取决于水滴、尘埃等杂质在大气中的含量。例如在大城市上空或出现沙暴等天气时，它们对太阳辐射的吸收作用才比较显著。在对流层里，对太阳辐射起吸收作用的成分主要是水汽、杂质和二氧化碳；在平流层里主要是臭氧；高层大气里主要是氧。通过大气的吸收作用，太阳辐射被削弱的部分主要是波长较长的红外线和波长较短的紫外

3、线，而对可见光影响不大。（2）大气对太阳辐射的反射作用。大气中的云层和较大颗粒的尘埃，能将一部分太阳辐射反射到宇宙空间去，使到达地面的太阳辐射受到削弱。反射能力的大小通常用反射率来表示。照射到某物体上的太阳辐射总量为100，其反射出去的能量占百分之几，即为该物体的反射率。一般情况下，云的反射率平均为50%～55%。高而薄的云反射率小，约为20%～25%；低而厚的云反射率大，在70%左右，最大可达90%。赤道地区由于云量大，反射率高，明显地影响着地表对太阳辐射的接收。大气中的杂质颗粒越大，反射能力越强；颗粒越小，反射能力越差。反射没有选择性，所以反射光呈白色。（3）大气对太阳辐射的散射作用。

4、当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，发生散射作用，散射的辐射能称为散射辐射。阴天时，见不到太阳直接照射的光，所见到的光都是散射光；在日出之前天就亮了，在树阴下，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方，仍是明亮的，这些都是散射作用的缘故。散射作用可分为两种情况，一种情况是发生散射作用的质点是空气分子或微小的尘埃，这种散射是有选择性的，波长越短，散射能力越强。在可见光部分，蓝紫色光波长最短，散射能力最强，所以在晴朗的天空，特别是雨过天晴时，天空呈现蔚蓝色。另一种情况是发生散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等，它们的散射无选择性，各种波长同样被散射，使天空呈白色，所以在阴天时，或

5、者大气中尘埃、烟雾较多时，天空呈灰白色。因散射作用使太阳辐射削弱的主要部分是可见光中的短波部分。2.大气的保温效应(1)太阳辐射使地面增温大气对太阳短波辐射几乎是透明的，地面吸收太阳辐射而温度升高，同时以地面长波辐射形式向外辐射。(2)地面辐射使大气增温对流层大气富含水汽和二氧化碳等，其对太阳短波辐射的吸收能力差，但对地面长波辐射吸收能力强。地面辐射绝大部分被对流层大气吸收，使大气增温，所以地面是对流层大气的直接热源。(3)大气逆辐射对地面起保温作用大气在吸收地面辐射增温同时，大部分以大气逆辐射形式向下（与地面辐射相反）射向地面，被地面吸收。大气逆辐射又把热量还给地面，补偿了地面的热量损失

6、，人们把大气这种作用称为大气保温作用（又叫大气温室效应）。　　由以上分析可以看出，太阳辐射是地球的能量源泉，大气畅快的放进太阳辐射，使地面充分的吸收太阳辐射，并将所吸收的能量以长波的形式辐射给大气，所以地面是大气主要的直接热源，大气充分吸收地面长波辐射，将大部分能量以长波形式辐射给地面，从而对地面保温。理解了大气的削弱和保温作用，就能够解释地球表面昼夜温差较小的原因，大气对太阳辐射的削弱作用使白天的气温不会太高，大气对地面的保温效应使夜晚的气温不会太低，因此昼夜温差不会太大。