辐射能的测量课件.pptVIP

輻射能的測量

＆10.1概述

為什麼測量輻射？

輻射的測量

直接輻射表

氣象輻射測量儀器架設

輻射觀測儀器的主要技術指標

EPPLEYLAB.U.S.A輻射表技術指標

濾光片的特性指標

CE318自動跟蹤太陽輻射計

暗筒式

日照計

直接輻射觀測天空輻射觀測

＆10.2輻射測量的專案

一

、短波輻射測量

1.太陽短波輻射通量

太陽直接輻射S：垂直於太陽入射光的輻射通量。

2.水平面太陽直接輻射S

S



S

s

i

n

h



S

c

o

s

z

（10.1)

h=太陽高度角

z=天頂矩

3.散射輻射通量D

太陽輻射經過大氣或雲的散射，以短波形式到達

地面的輻射通量。

4.總輻射

Q

太陽直接輻射S´和天空散射輻射D到達水平面

的總量，即：

Q=S+D

(10.2)

白天太陽被雲遮蔽時，

Q=D，夜間Q=0

5.短波反射輻射

Rk

總輻射到達地面後被下墊面（地表）向上反射

的那部分短波輻射分量Rk

；下墊面的反射率

表示為：

Ak=Rk/Q

(10.3)

二、地球長波輻射通量

1.

大氣長波輻射通量L↓，也稱大氣逆輻射；

4

L







a



T

a

(10.4)

T4

a為大氣的比輻射率；斯蒂芬-波爾茲曼常數；

a

為

大氣溫度。

2.地表長波輻射通量L↑

4(10.5)

LsTs

4

s為地表的比輻射率；斯蒂芬-波爾茲曼常數；T

s

為地

表的溫度。

3.全輻射

短波輻射和長波輻射之和，稱為全輻射。

三.

淨輻射（輻射平衡）

向下的短波輻射、長波輻射之和與向上的短

波輻射、長波輻射之和的差值，即

Rn(QL)(QL)

SDLRkL(10.6)

夜間，短波輻射為0，則：

(10.7)

RnLL

＆10.2輻射表在臺站的位置

＆10.3熱電型輻射表的原理

當感應面接收到輻射熱能，並達到熱平衡後，輻照度為：

R1ERHT1T2LT1Tafv(10.8)

式中：ER為入射輻射；

為感應面的吸收率；

H為傳導到冷端的傳導係數（）；

L為傳導到空氣的傳導係數Wm2K1

（)；Wm2K1

f(v)是對流損失的熱量；

T1為感熱面的溫度（熱端）；

T2為冷端溫度；

Ta為空氣的溫度。

（10.8)式中右邊：

第一項為反射損失的熱量；

第二項為傳導到冷端損失的熱量；

第三項為傳導到空氣中損失的熱量；

第四項為對流損失的熱量。

式（10.8)中略去了感應面長波輻射損失的熱量。如果采

取感應面加玻璃罩封閉措施，使得罩內風速v=0，則，

F(v)=0。並假設T2=Ta,同時H，L，對一個儀器是固定不

變的，（10.8)可改寫為：

HL

RTTATT

1212(10.9)

HL

其中A



此時輻照度R的大小，去決於冷熱端的溫差（T2-T1）。

冷熱端溫差使