云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响
大气逆辐射示
大气逆辐射示
大气逆辐射是指地球表面反射的太阳辐射再次被大气层吸收并向地表辐射的现象。
它是地球能量平衡中重要的一部分，对地球的能量收支有着巨大的影响。
大气逆辐射是由大气中的气体、云、气溶胶等介质对太阳辐射的吸收和散射造成的。
当太阳辐射照射到地面时，部分辐射直接被地表反射回大气层，而另一部分则被地表吸收转化为热能。
这些反射和吸收的辐射主要是短波辐射，包括可见光和紫外线辐射。
然而，地表反射的辐射并非全部逃离大气层，一部分会被大气层吸收并重新辐射到地表。
这就是大气逆辐射的过程。
这部分重新辐射的辐射主要是长波辐射，也就是红外线辐射。
大气逆辐射的存在导致地表收到的总辐射比太阳直接辐射要大，从而引起地表温度的增加。
大气逆辐射主要受到大气中温度、湿度和云量等因素的影响。
例如，当空气中含有大量水汽时，水汽能够吸收和辐射红外线辐射，增加了大气逆辐射的强度。
而当云层遮蔽了太阳辐射时，地表接收到的辐射减少，大气逆辐射也会相应减弱。
大气逆辐射对地球的能量平衡具有重要影响。
它的存在使得地表的温度升高，从而对气候起到调节作用。
例如，在夏季阳光强烈时，大气逆辐射使得地表温度升高，促进了水循环和蒸发作用。
而在冬季太阳辐射较弱时，大气逆辐射则会减缓地表温度的下降，起到一定的保温作用。
总体而言，大气逆辐射是地球能量平衡的重要组成部分。
它的存在使得地球得以保持较为稳定的温度，维持适宜的生态环境。
进一步的研究和了解大气逆辐射的机制和影响，对预测气候变化、推动环境保护等方面具有重要意义。
大气中的辐射平衡分析热辐射和能量平衡的变化
大气中的辐射平衡分析热辐射和能量平衡的变化大气中的辐射平衡是指地球大气层内各种能量之间的相互转换和平衡。
其中，热辐射和能量平衡是影响大气辐射平衡的两个重要因素。
本文将从这两个方面对大气中的辐射平衡进行分析。
一、热辐射对大气辐射平衡的影响热辐射是指物体由于其分子振动、转动和电子跃迁等过程所发出的电磁辐射。
在大气层中，太阳辐射通过大气的吸收和散射，一部分到达地面，一部分被大气吸收和反射。
而地面受到太阳辐射的加热，会产生热辐射向大气层释放能量。
大气中的水蒸气、气溶胶和云等物质是影响热辐射传播和吸收的重要因素。
水蒸气是大气中的主要温室气体，它吸收地表的热辐射，产生相应的热效应。
气溶胶是大气中的微小颗粒，能够吸收和散射太阳辐射和地表辐射，对热辐射平衡产生复杂的影响。
云是大气中形成的液态水或冰晶的聚集体，能够反射和吸收大气中的辐射。
二、能量平衡对大气辐射平衡的变化能量平衡是指大气层内各种能量输入和输出之间的平衡状态。
在能量平衡中，太阳辐射是主要的能量输入源，地表和大气中的辐射是能量的输出。
根据地表和大气层的吸收、散射和反射等过程，能量平衡会发生变化。
大气中的物理过程包括辐射、传导和对流。
辐射是通过电磁波进行能量传递的过程，传导是通过物体内部分子的热运动实现能量传递的过程，而对流是通过气体的垂直运动实现能量传递的过程。
这些物理过程的相互作用导致能量平衡的变化。
大气中的温度分布和气候变化是能量平衡的重要指标。
温度分布的不均匀性使得能量在地球大气中的传递和储存变得复杂。
气候变化和人类活动对能量平衡也产生了重要影响，如温室效应导致地球整体能量平衡失衡。
综上所述，大气中的辐射平衡受到热辐射和能量平衡的影响。
热辐射通过太阳辐射和地表辐射的相互作用对大气产生热效应。
能量平衡则涉及大气中的物理过程和温度分布，受到气候变化和人类活动的影响。
深入研究和理解大气中的辐射平衡，对于探索地球气候变化和能源利用具有重要意义。
大气中的辐射研究太阳辐射和地球能量平衡
大气中的辐射研究太阳辐射和地球能量平衡大气中的辐射研究——太阳辐射和地球能量平衡辐射是地球上重要的能量传输方式，对于地球的能量平衡和气候变化有着重要影响。
太阳辐射是地球最主要的能源来源，而地球则通过反射、吸收和发射等过程与外部环境进行能量交换。
大气中的辐射研究对于全球气候的了解、天气预报和环境保护等方面都具有重要意义。
一、太阳辐射太阳是地球上各种能量的源头，太阳辐射研究是大气科学中的重要内容之一。
太阳辐射主要包括可见光、紫外线和红外线等，而其中可见光的主要波长在0.4至0.7微米之间。
太阳辐射的能量主要取决于太阳到地球的距离、太阳活动的变化和地球大气中的遮挡等因素。
太阳辐射在大气中的传输受到大气的吸收、散射和透射等影响。
大气中的气体、云层和气溶胶会对太阳辐射进行吸收和散射，使得地面接收到的太阳辐射能量相对减少。
此外，地球自转和公转引起的日照时间和角度变化也会对太阳辐射强度产生影响。
研究太阳辐射的分布特征和变化规律，有助于预测天气变化、气候变化以及太阳活动对地球的影响。
二、地球能量平衡地球能量平衡是指地球表面吸收的太阳辐射和地球表面和大气各层之间的能量交换达到平衡的状态。
太阳辐射进入地球大气和地表后，会发生吸收、反射和传导等过程。
地表的反射和散射会使地球大气系统得到能量补偿，而大气层中的温室效应则会作用于地球表面。
太阳辐射被地球表面吸收后，会转化为热能，并通过热传导、对流和辐射等方式传输到大气中。
大气中的温室效应会使一部分热能再次辐射到地表，形成地球表面的长波辐射。
此外，地球表面的蒸发、植被蒸腾和人类活动等都会影响地球能量平衡。
地球的能量平衡对于气候格局和气象现象有着重要的影响。
例如，当地表吸收的太阳辐射超过了地表和大气向空间辐射的总量时，地表温度会上升，气象现象也会相应发生变化。
全球气候变暖与能量平衡紊乱密切相关，因此研究地球能量平衡对于了解气候变化的机理和特征具有重要意义。
结论大气中的辐射研究对于全球气候的变化、天气预报和环境保护等方面具有重要意义。
削弱太阳辐射到达地球表面的因素
以下是一些削弱太阳辐射到达地球表面的因素：
1.大气层：地球的大气层能部分吸收和散射太阳辐射，特别是紫外线。
这种散射可以减少
辐射的直接到达地面的量。
2.云层：云层会反射和散射太阳辐射，减少直射到地表的光照。
厚密的云层能将较多的太
阳辐射反射回太空。
3.气溶胶：气溶胶是悬浮在大气中的微小颗粒，如灰尘、烟雾和工业排放物等。
它们能散
射和吸收太阳辐射，从而减少辐射到达地表的数量。
4.地理条件：地球的纬度、海拔高度和地形等因素也可以影响太阳辐射的到达。
例如，高
纬度地区太阳的入射角度较小，太阳辐射经过更长距离的大气层传播，导致辐射量减少。
5.时间和季节：太阳辐射的强度还受到时间和季节的影响。
地球自转和公转会导致太阳辐
射的强度在不同时间和季节之间发生变化。
这些因素相互作用，共同影响着太阳辐射到达地球表面的量和分布。
了解这些因素可以帮助我们更好地理解气候、能量传输以及地球上生态系统的运行。
地球大气中的气溶胶和云微物理
地球大气中的气溶胶和云微物理地球的大气是一个极为复杂的系统，包括了气体、气溶胶和水汽等多种组成，这些组成物之间相互作用着。
其中，气溶胶和云微物理的研究一直备受关注。
气溶胶是指在空气中分散的，均匀悬浮的小颗粒状物质，包括了尘埃、冰晶、细菌、病毒、水滴等。
气溶胶的大小通常从几纳米到几十微米，其来源包括自然界和人类活动。
气溶胶能够吸收、散射和反射太阳辐射和地球辐射，对地球的能量平衡和气候变化有很大的影响。
它们还能作为云降水的凝结核，影响云的形成、结构及降水量。
最常见的气溶胶是大气中的硫酸盐和碳酸盐颗粒，它们是由火山喷发、海水喷溅和人类活动产生的化学反应等过程形成的。
此外，植物、土壤、动植物的代谢和运动，也会产生大量的气溶胶。
气溶胶的种类多样，对气候和环境的影响也各不相同。
例如，黑碳是一种特别的气溶胶，它是由不完整的燃烧过程释放的，对全球气候变暖起到了重要的作用。
同时，硫酸盐和碳酸盐等气溶胶对反照率有着显著的影响，它们能够散射太阳辐射，使地球表面温度降低。
相对于气溶胶，云微物理更加复杂和细致。
云是由水汽在大气中达到饱和时形成的，可以是薄雾或厚重的云层。
云具有散射、吸收和反射光线的能力，对太阳辐射和地球辐射的能量平衡起着很重要的调节作用。
在传统的云微物理研究中，人们通常关注云中的水滴大小、形态和数量等因素，而忽略了气溶胶对降水的影响。
然而，在近年来的研究中，人们逐渐意识到了气溶胶对云降水的影响。
一方面，气溶胶作为凝结核，能够增加云中水滴的数量，但同时也可能使得云中水滴变小，进而影响降水量。
另一方面，气溶胶能够影响云层的结构和稳定性，影响云的演化和降水的时空分布。
总之，气溶胶和云微物理的研究对于理解地球和生态环境的变化有着重要的意义。
通过对气溶胶和云微物理的深入理解，可以为预测气候变化、减轻环境污染和维护生态平衡提供重要的科学依据和技术支持。
云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响
第20卷 第3期2001年8月 高 原 气 象PLA TEAU M ETEOROLO GY Vol.20 No.3August ,2001文章编号:100020534(2001)0320264207 收稿日期:1999206201;改回日期:1999208210 基金项目:我国短期气候预测系统的研究(“九五”重中之重项目)(96290820120624)资助 作者简介:胡丽琴(1972—),女,硕士,主要从事气象卫星资料的应用等方面的科研工作 3现在中国气象局国家卫星气象中心工作,北京,邮编:100081云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响胡丽琴3, 刘长盛(南京大学大气科学系,江苏南京 210093)摘 要:云通过辐射过程对地气系统的能量平衡起着特别显著的调节作用,是影响天气、气候以及全球变化的重要因子。
近年来,有云大气对太阳短波辐射的“异常吸收”又成为云—辐射研究中的一个争论热点。
有云大气的短波吸收受到多种因素的影响,关于这方面的研究还不够充分。
本文通过计算,从理论上探讨了若干因素的组合对大气吸收的综合影响。
在计算中,同时考虑了不同太阳辐射波段、不同太阳入射天顶角、不同云顶高度以及不同下垫面的影响,并考虑了包含大气分子、气溶胶和云滴的吸收与散射,以及在近红外波段大气自身的热辐射等过程,阐明了云与气溶胶在不同波段对大气吸收太阳辐射的影响。
关键词:云辐射;气溶胶辐射;大气的短波吸收中图分类号:P422.3+1文献标识码:A1 引言 近年来,云或有云大气对太阳短波辐射的异常吸收,成为云—辐射相互作用中的一个研究热点。
所谓异常吸收现象,实质上包含两个方面:一是就一层云而言,指的是实测的水云吸收率系统性地明显大于云模式的理论计算值的现象;二是就有云大气而言,指的是目前大气环流模式和气候模式得出的有云大气的平均吸收要明显小于实际观测值的现象。
对于前者,目前倾向性的看法是:水云的异常吸收是存在的[1,2]。
大气气溶胶对全球边界层气候的影响
大气气溶胶对全球边界层气候的影响气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒或液滴，由于其具有较长的寿命和可携带的质量，对全球边界层气候产生重要影响。
边界层气候是指位于地球表面与大气层交界处的一层空气，这一层气候直接影响着人类的生活和生态环境。
大气气溶胶作为边界层气候的重要成分，其光学性质、辐射平衡和云微物理等方面的影响不可忽视。
首先，大气气溶胶能够改变边界层气候的辐射平衡。
气溶胶能够散射和吸收太阳辐射，从而影响地表和大气层的能量收支。
散射主要是指气溶胶颗粒对太阳入射辐射进行的光的方向性变化，使得部分太阳辐射被散射到各个方向，减弱了地表的直接太阳辐射。
吸收主要是指气溶胶颗粒吸收太阳辐射的一部分能量，转化为热能，进而影响大气温度的分布和垂直运动。
这些辐射变化将直接影响到地表温度和空气质量等因素，从而对边界层气候产生影响。
其次，大气气溶胶对边界层气候的影响还体现在云微物理过程中。
气溶胶颗粒作为云凝结核，能够促进云滴的形成，改变云滴的数目和尺寸分布。
较多的云滴会导致云层的反照率增加，从而减少地表的直接太阳辐射，进一步影响辐射平衡。
此外，云滴的尺寸和数目也会影响云的降水过程和云的寿命。
云滴中的气溶胶颗粒还能够通过气溶胶-云之间的相互作用影响降水过程，使得降水分布和强度发生变化，进而影响气候。
最后，大气气溶胶还可能通过调节边界层气候中的大尺度环流和风速等因素，产生间接的影响。
由于气溶胶颗粒的存在，会影响大气中的能量和动量传递，从而改变大气环流和风速的分布。
这对于边界层气候来说，可能导致降水和地表气温的季节变化发生变化，对农业生产和水资源管理产生一系列的影响。
需要注意的是，全球大气气溶胶的分布和浓度有明显的地域差异。
工业化地区和强化农业活动区域的气溶胶释放量较高，导致这些地区的边界层气候更容易受到气溶胶的影响。
此外，气溶胶的成分和来源也会因地区的不同而有所差异，进一步影响气溶胶的光学和物理特性，从而对边界层气候产生不同的影响。
大气气溶胶对辐射平衡和云微物理过程的影响
大气气溶胶对辐射平衡和云微物理过程的影响引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒或液滴，其主要成分由尘埃、颗粒物、硫酸盐、有机物等构成。
大气气溶胶的数量和性质对于辐射平衡和云微物理过程具有重要影响。
一、辐射平衡受大气气溶胶影响1. 散射和吸收大气气溶胶对太阳辐射和地球辐射的吸收和散射能力不同。
例如，黑碳颗粒会吸收光线并产生热能，从而对辐射平衡产生正向影响。
而硫酸盐颗粒则具有较强的散射能力，反射部分太阳辐射，使地球表面接收到的太阳辐射减少，进而对辐射平衡产生负向影响。
2. 辐射强迫大气气溶胶通过吸收和散射辐射，从而改变大气中的辐射场。
这种改变被称为辐射强迫。
辐射强迫分为正向和负向。
正向辐射强迫意味着大气吸收了更多的太阳辐射，导致大气温度升高。
负向辐射强迫则意味着大气反射了更多的太阳辐射，导致大气温度降低。
二、云微物理过程受大气气溶胶影响1. 云凝结核大气气溶胶在云凝结中起着核化作用。
云凝结核是云滴的形成核心，其数量和特性直接影响云滴的形成和云的特性。
大气中的气溶胶颗粒作为云凝结核，可以促进水蒸气的凝结，使云滴数量增多，并影响云滴的大小和分布。
2. 云微观结构大气气溶胶的存在对云的微观结构产生影响。
云中的水汽在与气溶胶接触后，可形成水膜或水滴，从而影响冰核的形成和发展。
此外，湍流运动也会使气溶胶颗粒与云滴发生碰撞，从而影响云中粒子的分布和成长。
3. 云辐射特性大气气溶胶通过散射和吸收辐射，改变云的辐射特性。
气溶胶颗粒的散射作用能够增加云层的反照率，减少太阳辐射穿入云层的能量，从而降低云层的温度。
此外，气溶胶颗粒的吸收作用还可以加强云层的辐射能量，导致云层的升温。
结论：大气气溶胶对于辐射平衡和云微物理过程具有重要影响。
通过吸收和散射辐射，气溶胶颗粒可以改变辐射平衡，对大气温度产生正向或负向影响。
同时，气溶胶作为云凝结核，对云滴的形成和云的微观结构有着直接的影响。
此外，气溶胶颗粒的散射和吸收作用还能够改变云层的辐射特性，影响云层的温度变化。
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T he absor ptivity in urban aer osol atmosphere, the so lar zenith angle is 0∀. ( a) the albedo of underlying surface is 0. 2 and ( b) is 0. 8
图3 Fig. 3
通 过统计方法得 到与
[ 8]
完 全相反的结论。李占清
[ 9]
的研 究结果
也表明, 大气吸收异常更明显地出现在晴空而非云 天大气中。 Stephens 结论持怀疑态度。 迄今有关有云大气异常吸收的各种研究仍无最 终定论。这一问题的解决将有赖于两方面工作的深 入: 一是通过规模较大的辐射观测试验获取更高质 也对 Cess 等
3
计算结果
按以下三种情况对计算结果进行分类叙述。 ( 1) 晴空时考虑大气分子、气溶胶的散射和
吸收作用 , 以及大气自身的热辐射, 有云时即在以 上晴空背景的相应高度嵌入水云云层 图 1 和图 2 分别为含海洋型气溶胶和城市型气 溶胶的晴空及 有云大气在四个波段内 的平均吸收 率。其中在 0. 3~ 0. 69 m 波段, 云水无吸收 ; 在 其余三个波段内云水均有吸收。 由图 1 可以看出, 当天空含弱吸收性的海洋型 气溶胶时, 在 0. 3~ 0. 69 m 波段, 有云大气与晴 空大气的吸收率均很小。而在 0. 69~ 1. 19 m 和 1. 19~ 2. 38 m 波段内 , 有云大气的吸收率明显大 于晴空时, 尤其是在有低云的情况下。另外, 云对 大气吸收的这种增强作用明显受太阳入射天顶角的 影响。以有低云的天空为例 : 在 0. 69~ 1. 19 m 波 段 , 当太阳垂直入射 ( 图 1b) 和
3期
胡丽琴等 : 云层与气溶 胶对大气吸收太阳辐射的影响
267
通过计算, 我们还考察了云层的存在对其上下 气层吸收率的影响。以含海洋 型气溶胶的大 气为 例, 有低云存在时 , 云下大气在四个波段内的平均 吸收率与晴空时的差别均不明显 , 云上大气的吸收 率与晴空时的差别则因波段而异。其 中在 1. 19~ 2. 38 m 波段内 , 云上大气的吸收要明显强于晴空 时, 尤以太阳垂直入射时最为突出 ( 如图 3) ; 而在 2. 38~ 4. 0 m 波段内, 当太阳入射天顶角较大时 , 云上大气的吸收则明显弱于晴空时 ( 图略 ) 。在 0. 3 ~ 0. 69 m 、0. 69~ 1. 19 m 和 1. 19~ 2. 38 m 波 段, 中云的存在对其上下气层的吸收率的影响大致 与低云类似。但在 2. 38~ 4. 0 m 波段内 , 有中云 时, 云下大气的吸收与晴空时的差别较为明显 ( 如
2]
。近二三年来, 争论激烈的问题
[ 3]
则是整 层大 气 ( 包括 晴空 大 气和 有云 大气 ) 是 否 存在异常吸收。 Ramanat ha 等
[ 6]
、Cess
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[ 4, 5]
、Pilewskie
对不同观测资料的研究结果均显示 , 有云大气
[ 7]
存在异常吸收。而 Arking Cess 等
[ 4]
3期
胡丽琴等 : 云层与气溶 胶对大气吸收太阳辐射的影响
265
度、不同下垫面的情况 , 大气中的辐射过程包含大 气分子、气溶胶、云滴的吸收和散射, 以及在近红 外波段大气自身的热辐射过程。
射以及下垫面性质的各有关参数。 ( 3) 由 DISORT 模式得出各高度上的净辐射 通量, 整层大气的吸收率由下式计算: A = ( FNET to a - FNET boa ) / F DOWN toa, 其中 F NET t oa和 FNET boa 分别是大气层顶部和底部 的净辐射通量 , FDOWN t oa 为大气层顶入射的太阳 辐射。 类似地, 某一气层( 或云层 ) 的吸收率定义为该 层顶部和底部的净辐射通量之差与该层顶部入射太 阳辐射的比值。 ( 4) 为考察气溶胶对整层大气总吸收的影响, 我们引入因子 A a - A 0 , 用以反映大气在含与不含 气溶胶时的吸收量之差。其中 A a 为考虑气溶胶的 吸收与散射时大气的总吸收率 , A 0 为不考虑气溶 胶的吸收与散射时大气的总吸收率。
要 : 云通过辐射过程对地气系统的能量平衡起 着特别 显著的 调节作 用 , 是 影响天 气、气 候以及 全
球变化的重要因子。近年来 , 有云大气对太阳短波辐射的 异常吸收 又成 为云 ! 辐射研 究中的一 个争 论热点。有云大气的短波吸 收受到多种因素的影响 , 关于 这方 面的研 究还 不够 充分。本 文通过 计算 , 从理论上探讨了若干因素的组合对大气 吸收的综 合影响。 在计算 中 , 同 时考虑 了不同 太阳辐 射波段、 不同太阳入射天顶角、不同云顶高度以及不同下垫 面的影 响 , 并考虑了 包含大 气分子、气溶 胶和云 滴 的吸收与 散射 , 以及在近红外波段大气自身的热辐 射等过程 , 阐明了 云与气溶胶 在不同波 段对大气 吸 收太阳辐射的影响。 关键词 : 云辐射 ; 气溶胶辐射 ; 大气的短波吸收 中图分类号 : P422. 3 + 1 文献标识码 : A
13]
吸收, 成为云 ! 辐射相互作用中的一个研究热点。 所谓异常吸收现象, 实质上包含两个方面: 一是就 一层云而言, 指的是实测的水云吸收率系统性地明 显大于云模式的理论计算值的现象; 二是就有云大 气而言, 指的是目前大气环流模式和气候模式得出 的有云大气的平均吸收要明显小于实际观测值的现 象。对于前者, 目前倾向性的看法是 : 水云的异常 吸收是存在的[ 1,
T he absor ptiv ity in oceanic aerosol atmosphere. ( a) the solar zenith angle is 0∀ and ( b) is 60 ∀
图2 Fig . 2
含城市型气溶胶大气的吸收率 , 太阳入射天顶角为 0∀
( a) 地面反照率为 0. 2, ( b) 地面反照率为 0. 8
[ 4]
。
的分析方法和
由此来看 , 根据实际情况 , 考虑若干因素的组 合对大气吸收的综合影响 是非常有意义 的。基于 此 , 本文采用辐射计算程序软件包 ! ! ! DISORT 计 算了有云大气的吸收。在计算中, 同时考虑不同太 阳辐射波 段、不同太 阳入射天 顶角、不同 云顶高
收稿日期 : 1999 06 01; 改回日期 : 1999 08 10 基金项目 : 我国短期气候预测系统的研究 ( 九五 重中之重项目 ) ( 96 908 01 06 4) 资助 作者简介 : 胡丽琴 ( 1972 ! ) , 女 , 硕士 , 主要从事气象卫星资料的应用等方面的科研工作 * 现在中国气象局国家卫星气象中心工作 , 北京 , 邮编 : 100081
2
计算方法和步骤
我们选用 L OWT RAN - 7 中中纬夏季大 气模
式以及春、夏季海洋和城市背景的气溶胶模式 , 水 云的滴谱以及波长为 0. 65 m 和 1. 39 m 的散射 相函数取自文献 [ 14] 。整层大气分为 8 层, 大气顶 的高度取为 100 km 。下垫面为海洋背景时地面反 照率取 0, 为陆地背景时地面反照率取 0. 2 和 0. 8, 能见度取 23 km 。有云时即在晴空背景的相应高度 嵌入水云云层, 云底高度分别取为 2. 0 km( 低云 ) 和 4. 0 km( 中云) , 云层厚度均为 0. 5 km, 光学厚 度为 38. 3。 选取 0. 3~ 0. 69 m 、0. 69~ 1. 19 m 、1. 19~ 2. 38 m 、 2. 38~ 4. 0 m 四个波段 , 同时考虑了分 子散射、气溶胶和云滴的吸收与散射, 以及大气分 子中 H 2 O、CO 2 、 O 3 、O2 等成分的吸收作用, 并在 2. 38~ 4. 0 m 波段内考虑了大气以及云自身的热 辐射。 对于散射作用 , 我们在四个波段中各取一典型 波长作为代表, 该波长的各散射参数由其所属波段 的数据资料插值而得。由于缺乏足够详细的水云相 函数资料, 因此在云水无吸收的 0. 3~ 0. 69 m 波 段, 采用波长为 0. 65 m 的水云相函数替代 ; 而在 其余三个云水有吸收的波段 , 采用波长为 1. 39 m 的水云相函数替代。对于大气分子的吸收作用 , 采 用 LOWT RAN - 7 模式中的吸收参数资料及 其平 均透过率的算法。在计算整层 大气的平均吸 收率 时, 将以上得到的平均透过率数据按指数衰减关系 转换成光学厚 度, 加到每一 气层的散 射光学厚 度 中, 再引到 DISORT 模式中。这样, 就可以在每一 气层的直接和漫射入射辐射中考虑到由于分子吸收 而引起的这部分衰减作用。 我们分别计算了晴空及有云大气在 0. 3~ 0. 69 m 、0. 69~ 1. 19 m 、1. 19~ 2. 38 m 、2. 38~ 4. 0 m 波段内对太阳辐射的平均吸收率, 太阳入射天 顶角分别取 0∀、30∀、60∀、75 ∀。同时 , 计算了不考 虑分子吸收或气溶胶的吸收和散射时大气在以上波 段的吸收状况。具体计算步骤如下 : ( 1) ( 2) 计算各层的光学参数。 输入 DISORT 模式所需的各输入参量。
含海洋型气溶胶大气在 1. 19~ 2. 38 m 波段内的平均吸收率
( a) 入射太阳天顶角为 0∀, ( b) 入射太阳天顶角为 30 ∀, ( c) 入射太阳天顶角为 60∀, ( d) 入射太阳天顶角为 75∀
T he average absorptivit y in 1. 19~ 2. 38 m in oceanic aerosol atmosphere. ( a) the solar zenith angle is 0∀, ( b) is 30∀, ( c) is 60 ∀ and ( d) is 75∀
0= 0=
0∀) ( 如图 1a) 时 , 大气吸