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大气辐射(atmospheric radiation)指的是大气吸收地面长波辐射的同时,又以辐射的方式向外放射能量,大气这种向外放射能量的方式,称为大气辐射。由于大气本身的温度也低,放射的辐射能的波长较长,故也称为大气长波辐射。

简介

大气辐射(atmospheric radiation)

现象

大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的那一部
大气辐射 大气辐射
分,刚好和地面辐射的方向相反,所以称为大气逆辐射。大气逆辐射
大气辐射 大气辐射
是地面获得热量的重要来源。由于大气逆辐射的存在,使地面实际损失的热量比地面以长波辐射放出的热量少一些,大气的这种保温作用称为大气的温室效应。这种大气的保温作用使近地表的气温提高了约18℃。月球则因为没有象地球这样的大气,因而,致使它表面的温度昼夜变化剧烈,白天表面温度可达127℃,夜间可降至-183℃。

原理

当温度大于绝对零度时,大气中的气体(主
大气辐射 大气辐射
要是氧和水汽)、水滴(云、雨和雾)和冰滴(主要在冰云中)均会辐射电磁能,并产生热辐射噪声。在微波波段,这种热辐射噪声的特性通常用亮度温度来表征,亮度温度与热力学温度之比称为发射率。
大气辐射 大气辐射
分子中的电子从高能态跃迁到低能态时放出电磁能,形成辐射。分子吸收入射电磁能,使电子从低能态跃迁到高能态,形成吸收。一种分子具有的能态数是一定的。因此,它的辐射频谱和吸收频谱相同。
大气辐射 大气辐射
根据基尔霍夫定律,发射率等于吸收系数。在气体中,分子密度小,碰撞只使谱线加宽,仍是离散的。但在固体或液体中,分子密度很大,碰撞使谱线混在一起而形成连续谱,在所有的频率上均有吸收和辐射。
在实际的大气传输过程中,因吸收和散射而损失一部分能量;另一方面,大气辐射又使总能量增加。

影响

大气辐射噪声会对接收系统,特别是
大气辐射 大气辐射
噪声系数很低的系统造成有害的影响。
大气辐射 大气辐射
但在大气无源微波遥感中,却能利用大气辐射噪声的各种特性,测量大气的温度分布、水汽密度分布和云中含水量等大气参数。
大气辐射 大气辐射
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