1、第二章第二章 辐射辐射 辐射的基本知识辐射的基本知识 地面和大气辐射地面和大气辐射 辐射与农业辐射与农业 辐射是以电磁波的形式向外放散的。是以辐射是以电磁波的形式向外放散的。是以波动的形式传播能量。波动的形式传播能量。2.1辐射的基本知识一、辐射的基本概念一、辐射的基本概念 自然界中的一切物体自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零只要温度在绝对温度零度以上度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量，称为辐射能，简称辐射所放出的能量，称为辐射能，简称辐射。c
2、波！波！粒！粒！波粒两象性！波粒两象性！2、光量子（、光量子（quantum)1、光谱、光谱例：例：0.4m是可见光中的蓝紫光，它的每个光量是可见光中的蓝紫光，它的每个光量子所含能量是多少？子所含能量是多少？/hce 普朗克第一定律：普朗克第一定律： 其中：其中：h普兰克常数普兰克常数,它等于它等于6.6310-34J.S，c光速光速=3108m/s，波长波长 (m)。 从公式看出：波长越短从公式看出：波长越短,e就越大，即：波长超就越大，即：波长超短，每个光量子所带的能量越多。短，每个光量子所带的能量越多。e=hc/=6.6310-34J.S3.0108m/s /0.4106m =4.971
3、0-19J E(J) E值（kJ) E/J（1J能量含几个爱因斯坦）0.44.9710-19 299.23.3410-6(个爱因斯坦光量子群)0.53.97239.44.18.0.63.31199.55.01.0.72.87171.05.85.0.82.49149.96.67.爱因斯坦和爱因斯坦值：爱因斯坦和爱因斯坦值： 采用爱因斯坦值采用爱因斯坦值“E”作为光量作为光量子所携带的能量，即子所携带的能量，即1mol光量子，也叫光量子，也叫1个爱因斯坦（个爱因斯坦（6.021023个光量子）所携带的能量个光量子）所携带的能量E =e6.021023。1个爱因斯坦指的是个爱因斯坦指的是6.0210
4、23个光量子数。个光量子数。2.自然界物体辐射特性自然界物体辐射特性辐射通量密度辐射通量密度(radiation)： 物体在单位面积上单位时间内发射或吸收、反射、透物体在单位面积上单位时间内发射或吸收、反射、透射的辐射能量，单位射的辐射能量，单位W/m2或或J.m-2.s-1。投射于物体表面的辐射物体吸收的辐射投射于物体表面的辐射物体反射的辐射投射于物体表面的辐射透过物体的辐射t吸收率吸收率(absorptivity)：反射率反射率(reflectivity)：透射率透射率(transmissivity)：其中其中1t如物体不透明则如物体不透明则1 下垫面下垫面 短波短波 长波长波短波反射率短
5、波反射率 长波吸收率长波吸收率aL 长波反射率长波反射率L 土壤土壤0.050.40 0.900.98 0.10.02 作物植被作物植被0.150.25 0.900.99 0.10.01 新雪新雪0.95 0.99 0.01旧雪旧雪0.40.7 0.99 0.01金属铝箔金属铝箔0.95 0.10 0.905） 关于黑体关于黑体(a=1)=1)和灰体和灰体(a 1)1)3. 3. 光合有效辐射（光合有效辐射（PARPAR） 太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射。太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射。 PAR是是Photosynthetically Activ
6、e Radiation 的英文缩写。的英文缩写。PAR的波的波长范围在长范围在0.40.7m,与可见光基本重合。与可见光基本重合。PARPAR占太阳直接辐射直接辐射的比例随太阳高度角的增加而增加，最高可达45%。 而在散射辐射散射辐射中，光合有效辐射的比例可达60%70%之多， 所以多云天反而提高了PAR的比例。 平均平均起来，光合有效辐射占太阳总辐射的50%比较合理。 在光合有效辐射波长范围内，决定植物光化学反应的不是叶片吸收了多少辐射能量，而是吸收了多少辐射光量子个数Ei或Ei。按光化学原理，一个分子吸收一个光量子，可以引起一个分子的化学反应。即要使1 mol的化合物起反应，则需要吸收1
7、Ei（爱因斯坦）的光量子。因此，在研究辐射与植物光合作用的关系时，实验所用观测仪器宜采用光量子辐射仪，其单位宜采用光量子通量密度较合理。近年来一些学者作了大量的有关“不同波长光量子光合产量测定”的科学实验，并从量子理论的角度加以证明后，建议采用光合光量子通量密度（Ei/(m2s)或Ei/(m2s）表示被植物光合作用利用的辐射光量子数。 光量子光量子 叶绿体叶绿体光合产量的多少与作物所吸收的辐射能的多少无关光合产量的多少与作物所吸收的辐射能的多少无关,而而与作物所吸收的与作物所吸收的光量子个数光量子个数有关。有关。为了解植物光合作用的强弱进行的辐射强度的测量仪为了解植物光合作用的强弱进行的辐射强
8、度的测量仪器要测的是在光合有效辐射即（器要测的是在光合有效辐射即（0.40.7m波段）的光量波段）的光量子数，个数越多，说明光合作用越强。子数，个数越多，说明光合作用越强。测测PAR要用光量子仪测出光量子个数，测光照强度要要用光量子仪测出光量子个数，测光照强度要用照度仪测出辐射能强弱。用照度仪测出辐射能强弱。CO2H2O (CH2O)nO2不同光谱成份对植物的作用是不同的。各种波长对植物不同光谱成份对植物的作用是不同的。各种波长对植物的作用如下：的作用如下： 1). 波长波长1.0m的辐射，被植物吸收转化为热能，影响的辐射，被植物吸收转化为热能，影响植物体温和蒸腾，可促进干物质积累，不参加光合
9、作用。植物体温和蒸腾，可促进干物质积累，不参加光合作用。 2). 1.00.7m的辐射，只对植物伸长起作用，其中的辐射，只对植物伸长起作用，其中0.700.80m称远红外光，控制开花与果实的颜色。称远红外光，控制开花与果实的颜色。 3). 0.70.6m的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收，光的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收，光合作用最强。合作用最强。 4). 0.60.5m的光的光,主要为绿光主要为绿光,低光合作用与弱成形作低光合作用与弱成形作用。森林反射绿光而呈绿色。用。森林反射绿光而呈绿色。 5). 0.50.4m的光主要为蓝、紫光，被叶绿素和黑色的光主要为蓝、紫光，被叶绿素和黑色素强烈吸收，次
10、强光合作用。素强烈吸收，次强光合作用。 6)波长波长0.400.32m的紫外辐射起成形和着色作用，的紫外辐射起成形和着色作用，如使植物变矮、颜色变深、叶片变厚等。如使植物变矮、颜色变深、叶片变厚等。 7). 波长波长0.320.28m紫外线对大多数植物有害。紫外线对大多数植物有害。 8). 0.28m的远紫外辐射可立即杀死植物。的远紫外辐射可立即杀死植物。TTa俄国科学家基尔霍夫（俄国科学家基尔霍夫（Kirchhoff）发现：在发现：在自然界中，在一定温度下，物体对某波长的吸收自然界中，在一定温度下，物体对某波长的吸收率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。率等于该物体在同温度下对该波长的发射
11、率。二、辐射的基本定律二、辐射的基本定律1.1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律黑体吸收能力黑体吸收能力最强最强，那么它的反射能力就，那么它的反射能力就最弱最弱解释：为什么冬季化雪融冰要往地上一些撤土？解释：为什么冬季化雪融冰要往地上一些撤土？表中发射率是相对表中发射率是相对而言。而言。表表2.7不同下垫面的发射率不同下垫面的发射率A.A.长波长波B.B.短波短波C.C.任意波长任意波长下垫面下垫面黄土黄土灰土灰土黑土黑土浅草浅草麦地麦地森林森林发射率发射率0.980.910.900.900.930.98思考并讨论：思考并讨论：2. 2. 普兰克第二定律普兰克第二定律1exp252KThchcEB 式
12、中：式中：h是普兰克常数是普兰克常数6.6310-34（J.s），），c是光是光速速3108m/s，K是波尔兹曼常数是波尔兹曼常数1.3810-23(J/k)。黑体发射辐射分布定律黑体发射辐射分布定律1 1）T T越高，曲越高，曲线下面积越大，线下面积越大，发出的总辐射发出的总辐射就越多；就越多；从右图可看出：从右图可看出：2 2）发射辐射波）发射辐射波长峰值（即在长峰值（即在这一波长发出这一波长发出的辐射通量密的辐射通量密度最大）随度最大）随T T下下降向右偏移，降向右偏移，即随温度降低，即随温度降低，发射辐射的波发射辐射的波长峰值就越长。长峰值就越长。 普朗克定律说明：某物体，当温度一定普
13、朗克定律说明：某物体，当温度一定(如：太如：太阳阳6000K，地球平均为，地球平均为288K)，它是可以发出不同，它是可以发出不同波长的辐射的；当给定一个波长波长的辐射的；当给定一个波长后，就可计算出后，就可计算出此物体在这个温度下，所发出的这个波长此物体在这个温度下，所发出的这个波长的能量的能量是多少。是多少。思考和讨论：思考和讨论：太阳和地球的辐射光谱曲线关系如何？太阳和地球的辐射光谱曲线关系如何？讨论并判断：讨论并判断：( (1).1).太阳辐射是短波辐射，地球辐射是长波辐射。太阳辐射是短波辐射，地球辐射是长波辐射。地球发射的地球发射的0.1 3.0 m的短波辐射的短波辐射Ee(2(2）
14、. .太阳发出的长波辐射比地球的长波辐射少。太阳发出的长波辐射比地球的长波辐射少。0计算并思考计算并思考 1.地表发射波长为地表发射波长为0.1 m 、0.4 m 、3.0 m、10.0m和和100m的光量子个数及光量子通量密度？的光量子个数及光量子通量密度？ 波长波长 量子个数量子个数 通量密度通量密度Ei.m-2.s-1 /mol.m-2.s-1 0.1 2.3233*10-180 3.8592*10-198 / ？ 0.4 9.2324*10-20 1.5336*10-37 / ？ 3.0 3.5984*1024 5.9775*106 / ？ 10 3.4351*1027 5.7062*
15、109 / ？ 100 3.1048*1025 5.1757*107 / ？物体所发出的所有波长的能量进行积分就得到物体所发出的所有波长的能量进行积分就得到物体在一定温度下发出的总辐射能量。即物体在一定温度下发出的总辐射能量。即dKThchcETB0521exp2积分结果：积分结果：3. 3. 斯第芬斯第芬波尔兹曼定律：波尔兹曼定律：是斯第芬是斯第芬波尔兹曼常数波尔兹曼常数5.6710-8J/( m2.s.k4)。EBT=T4作业作业1 1：求太阳和地球发射的辐射通量密度求太阳和地球发射的辐射通量密度(W/m(W/m2 2）？ET的单位为的单位为W/m2，是辐射通量密度单位。，是辐射通量密度单
16、位。如物体是灰体，则公式前加如物体是灰体，则公式前加得：得： ET=T4已知：太阳已知：太阳半径半径696105Km，T=6000K，1.0；地球平均半径地球平均半径6.37103Km，T=288K，0.95。太阳：太阳： ET=T4 = 5.6710-8 （6 103）47.35 107 （W/mW/m2 2）地球：地球： ET=T4 = 0.95 5.6710-8 28843.7 102 （W/mW/m2 2）作业作业2.2.求太阳和地球一天（求太阳和地球一天（2424小时）发射的小时）发射的辐射能量辐射能量（KJ）？）？太阳一天发射辐射能：太阳一天发射辐射能： E=7.35 107 24
17、 24 3600 4 3.14 （6.96 108）23.86 1028 （KJ）地球一天发射辐射能：地球一天发射辐射能： E=3.7 102 24 24 3600 4 3.14 （6.37 106）21.63 1019 （KJ） 即当即当 时，有极大值出现。时，有极大值出现。4. 4. 维恩位移定律维恩位移定律： 用求极大值的方法，对普朗克定律的用求极大值的方法，对普朗克定律的求导求导T的单位用的单位用K，得到，得到max单位为单位为m。0ddEB并得到公式：并得到公式：max=2897/T作业作业2：求人体发射辐射的波长峰值？：求人体发射辐射的波长峰值？T=273+32Kmax=2897/
18、T 9.48m为远红外（长波）为远红外（长波）太阳发射辐射峰值：太阳发射辐射峰值：max=0.48 m 短波短波地球发射辐射峰值：地球发射辐射峰值： max=10.06 m 长波长波作业作业 1：分别求算太阳和地球发射辐射的波长峰值？：分别求算太阳和地球发射辐射的波长峰值？ 三、判断三、判断 1.1.在相同能量下在相同能量下, ,波长越长的光实际所含光量子个数波长越长的光实际所含光量子个数越多。（）越多。（） 2.2.某物体对长波辐射反射率高，则它对短波辐射的某物体对长波辐射反射率高，则它对短波辐射的发射率就高。发射率就高。 （）（）课后练习题课后练习题一、名词解释一、名词解释1.辐射辐射 2
19、.辐射通量密度辐射通量密度 3.基尔霍夫定律基尔霍夫定律4.黑体黑体/灰体灰体 5.斯蒂芬波尔兹曼定律斯蒂芬波尔兹曼定律 6.维恩位移定律维恩位移定律 二、填空二、填空 1. 长波辐射和短波辐射的波长范围分别为长波辐射和短波辐射的波长范围分别为和和 。太阳辐射中。太阳辐射中99%99%为为 辐射辐射。 2.2.光合有效辐射（光合有效辐射（PAR）约占太阳总辐射的）约占太阳总辐射的 ，PAR的波长范围是的波长范围是 ，其中光合作用最强和次强的波，其中光合作用最强和次强的波长分别是长分别是和和 。四、计算题四、计算题 1.二个无限长的平板互相平行，中间是真空的。二个无限长的平板互相平行，中间是真空
20、的。墙墙1发出的辐射通量密度是发出的辐射通量密度是350W/m2,墙墙2的发射率的发射率=0.85，一红外辐射表对着墙，一红外辐射表对着墙2测到的辐射通量密度测到的辐射通量密度是是577 W/m2 ，问墙，问墙2的温度是多少？的温度是多少？（50） 2.某灰体的发射率是某灰体的发射率是0.7，发射峰值是，发射峰值是4m ，求，求其发射辐射通量密度是多少？如果此物是一个半径其发射辐射通量密度是多少？如果此物是一个半径为为1.0m的球体，求每秒从它表面散失的热能是多少？的球体，求每秒从它表面散失的热能是多少？（137.2KJ） 3.一个红外辐射表测地板辐射为一个红外辐射表测地板辐射为460 W/m
21、2 ，但，但实际地板本身只发出实际地板本身只发出300 W/m2 ，已知地板发射率为，已知地板发射率为0.6，天花板发射率为，天花板发射率为0.9，问此时天花板的温度是多，问此时天花板的温度是多少？少？(24.5)2.2 2.2 太阳辐射太阳辐射一、太阳和地球一、太阳和地球太阳：恒星，是炽热气体球，半径太阳：恒星，是炽热气体球，半径=696105Km，是地球半径的是地球半径的109倍，表面温度为倍，表面温度为6000 K K地球：行星，扁球体，表面平均温度地球：行星，扁球体，表面平均温度288 K K左右左右, , 赤道半径赤道半径6378.1406378.140公里公里, ,极半径极半径63
22、56.7556356.755公里公里 平均半径平均半径6371.0046371.004公里公里二、日地关系二、日地关系地球绕太阳公转，公转轨道（即黄道）地球绕太阳公转，公转轨道（即黄道） 近日点近日点=1470万公里（万公里（1月月3日）日） 远日点远日点=1520万公里（万公里（7月月4日）日） 平均距离平均距离=1496万公里（万公里（4月月3日，日，10月月5日）日） 地球只接收到太阳辐射极窄一束光，所以投射到整地球只接收到太阳辐射极窄一束光，所以投射到整个地球上的太阳辐射，可以近似作平行光处理！个地球上的太阳辐射，可以近似作平行光处理！ 到达地球到达地球表面的太表面的太阳辐射占阳辐射占
23、太阳总辐太阳总辐射的比例射的比例有多大？有多大？为什么说为什么说只有一束只有一束平行光到平行光到达地表？达地表？)./(1035. 727smJES)/(104973. 44272sJrEES日1.太阳发射辐射通量密度太阳发射辐射通量密度2.太阳表面太阳表面1s发射的辐射能发射的辐射能3.到达以日地距离到达以日地距离d为半径的球面为半径的球面1s受到的太阳辐照能受到的太阳辐照能日E4.到达此球面的太阳辐射通量密度到达此球面的太阳辐射通量密度5.受光照射的半个地球受光照射的半个地球1s得到的太阳辐射能得到的太阳辐射能6.地表得到的太阳辐射占太阳总辐射的比例地表得到的太阳辐射占太阳总辐射的比例 地
24、表只接收到太阳辐射的地表只接收到太阳辐射的亿分之四亿分之四，所以投，所以投射到整个地球上的一束太阳光，可以近似作平射到整个地球上的一束太阳光，可以近似作平行光处理。行光处理。)/(10599. 14/262mWdEEe日）（地地sJrEeE/100385. 220281003275. 4 /日地EE三、四季的形成三、四季的形成地球围绕太阳公转时地轴始终和公转轨道（黄道）地球围绕太阳公转时地轴始终和公转轨道（黄道）平面保持平面保持66.33的倾角，所以地球始终斜着自转的倾角，所以地球始终斜着自转,因而因而一年中太阳有时直射北半球有时直射南半球。一年中太阳有时直射北半球有时直射南半球。太阳直射点在
25、南北纬太阳直射点在南北纬度度23.5之间变化，南之间变化，南北北23.5的纬圈叫的纬圈叫南北南北回归线回归线。地球上太阳直射点所地球上太阳直射点所处纬度叫赤纬，并用处纬度叫赤纬，并用表示，所以太阳赤纬表示，所以太阳赤纬在南北在南北23.5上变化。上变化。在北半球取正值，在北半球取正值，南半球为负。南半球为负。 如夏至如夏至6月月22日（北）日（北）=+23.5,冬至冬至12月月22日（南）日（南）=-23.5，春分春分3月月21日和秋分日和秋分9月月23日太阳直射赤道，则日太阳直射赤道，则=0 地球上某地获得的太阳辐射能与什么有关？地球上某地获得的太阳辐射能与什么有关？a)与太阳高度角与太阳高
26、度角h b)与太阳照射时间长短与太阳照射时间长短 a)太阳高度角太阳高度角h 指太阳能入射方向与地平面间夹角。直射时90，斜射90。直射时单位地表面积所获辐射能最多。 由公式计算：由公式计算： sinh =sinsin+coscoscos15(t-12) 纬度纬度 太阳赤纬太阳赤纬 t地方时（正午为地方时（正午为12，124h）tgtgcos b) 太阳照射时间太阳照射时间可照时数：即白昼时间。昼越长获得的太阳辐射就越多可照时数：即白昼时间。昼越长获得的太阳辐射就越多。 例如：北京例如：北京=40N 求：求：1）6月月22日夏至中午日夏至中午12时时h 及日长及日长=？ ， 2）12月月22日
27、冬至中午日冬至中午12时时h 及日及日长长=？ ， 3）3月月20日春分和日春分和9月月23日秋分，中午日秋分，中午12时时h 及日长及日长 =？解：解：=234 ， h =737，日长，日长=15：00 =-235 ，h =261，日长，日长=9：22 =02， h =495，日长，日长=12：30对于我国各省而言：对于我国各省而言：“长夏无冬，秋去春来长夏无冬，秋去春来”福建、两广、台湾四福建、两广、台湾四省省“四季皆夏四季皆夏”海南省海南省“长冬无夏，春秋相连长冬无夏，春秋相连”黑龙江省黑龙江省 四季交换明显的是长江中下游地区四季交换明显的是长江中下游地区到达地面的辐射包括两部分：到达地
28、面的辐射包括两部分： RS =RSb +RSd四、太阳辐射四、太阳辐射RS ( Solar Radiation ） 0.154 m m占全部发射总能量的99%99%，属短波辐射。其中，短波辐射。其中，光合有效辐射（PAR，0.40.7 m)m)占太阳总辐射的50% 50% 。以以平行光形式平行光形式投射到地面上的太阳辐射。是地球表投射到地面上的太阳辐射。是地球表面获取太阳辐射最主要来源面获取太阳辐射最主要来源 (b-beam) 。1 1、太阳直接辐射、太阳直接辐射R RSbSb：RSb =am.RSc .Sinh (1)太阳常数太阳常数RSc（Solar constant） RSC13677W
29、/m2(2) a是是大气透明系数大气透明系数(atmospheric transmission coefficient) 无污染，无污染，a=o.9 污染严重，污染严重，a=0.6 一般地，一般地，a=0.84 气压越高，说明空气有堆积，所以大气质量气压越高，说明空气有堆积，所以大气质量数就大数就大; 太阳高度角越小，相对射程越远，大气质量太阳高度角越小，相对射程越远，大气质量数相对就越大。数相对就越大。(3) m是大气质量数是大气质量数(air-mass number)sinh0PPm 太阳光垂直到达海平面时所穿过的大气厚度定为太阳光垂直到达海平面时所穿过的大气厚度定为1(即即m=1)，斜穿
30、大气层时，斜穿大气层时m1。2、 太阳散射辐射太阳散射辐射RSd： (1)雷利散射，雷利散射， (2)米氏散射，米氏散射，解释：为什么雨后天晴时，天空是湛蓝色的？解释：为什么雨后天晴时，天空是湛蓝色的？ 而空气污染严重时，天空呈灰白色的？而空气污染严重时，天空呈灰白色的？对流层以上看到的天空是什么颜色？对流层以上看到的天空是什么颜色？RSb =am.RSc .Sinh 请问：请问： m与与RSb 是正比还是反比关系？是正比还是反比关系？ （m越大，空气质量数越大，被空气质点吸收、反越大，空气质量数越大，被空气质点吸收、反射、散射的太阳辐射量就越多，太阳辐射被削减射、散射的太阳辐射量就越多，太阳
31、辐射被削减得越多。）得越多。）散射辐射散射辐射：RSd=0.5RSc(1-am) sinh太阳辐射太阳辐射：RS = RSb + RSd = 0.5 RSc ( 1 + am ) sinh一、地球辐射一、地球辐射又称地球长波辐射（又称地球长波辐射（Length），它包括地面），它包括地面长波辐射和大气长波辐射长波辐射和大气长波辐射，记作，记作RLd和和Rlu。2.3 2.3 地球辐射地球辐射R RL L2、 RLd大气辐射：大气辐射： 大气吸收辐射的主要成分大气吸收辐射的主要成分: 见见P45 图图2.12 “大气天窗大气天窗”8 81212m m1 1、 R RLuLu地面辐射：地面辐射：
32、发射辐射量发射辐射量: : 发射率：见发射率：见P45表表2.7白天进多出少，夜间进少出多；夏季进多，冬季出多。白天进多出少，夜间进少出多；夏季进多，冬季出多。Rn = RS ( 1-)+ RLd RLu二、地面净辐射二、地面净辐射RnRn地面由于吸收太阳辐射和大气辐射而获得热地面由于吸收太阳辐射和大气辐射而获得热量，同时又不断向外发出辐射而失去热量。单位量，同时又不断向外发出辐射而失去热量。单位时间、单位面积地面吸收和发射辐射能量的差叫时间、单位面积地面吸收和发射辐射能量的差叫地面净辐射（地面净辐射（net）。）。取地面获得辐射为取地面获得辐射为“+”，失去，失去“-”。辐射平衡公式见辐射平
33、衡公式见P47图图2.13 三三 、地球大气系统内的辐射平衡、地球大气系统内的辐射平衡 P50P50图图2.152.15Rn = H + LE + G (能量平衡公式能量平衡公式) 书书P49 图图2.141、地面：、地面：47（短波）（短波）+（-114+96）（长波）（长波）=+292、大气：、大气：25（短波）（短波）+（-163+109）（长波）（长波）= -29存在存在“地球大气地球大气”系统内的热交换！系统内的热交换！3、热量输送：、热量输送：LE=24 （H+G）=52.4辐射与农业辐射与农业光照强度对作物生长的影响光照强度对作物生长的影响:P54 光饱和点：光饱和点： 光补偿点
34、：光补偿点： 光呼吸光呼吸 什么是什么是C3、C41、普兰克第一定律、普兰克第一定律2、普兰克第二定律、斯蒂芬、普兰克第二定律、斯蒂芬波尔兹曼定律和波尔兹曼定律和维恩位移定律维恩位移定律3、辐射的基本特性、基尔霍夫定律、辐射的基本特性、基尔霍夫定律4、太阳的直接辐射和散射辐射、太阳的直接辐射和散射辐射5、大气天窗、大气对太阳辐射的散射、大气天窗、大气对太阳辐射的散射6、地球表面（下垫面）对太阳辐射的吸收、反、地球表面（下垫面）对太阳辐射的吸收、反射和透射特性射和透射特性学习重点学习重点太阳常数： 太阳高度角：赤纬：大气质量数：人体辐射属 ，辐射能最大值对应的波长是 。“大气天窗”对应的波段是，
35、其含义是。到达地面的太阳辐射分为和。阴天辐射大于辐射。太阳辐射中99属于 辐射。地球辐射包括 和 ，它们属 辐射。冬季地球离太阳最远，夏季地球离太阳最近。（？（？ ） 辐射通量密度： 基尔霍夫定律： 光合有效辐射（PAR）约占太阳总辐射的 ，PAR的波长范围是 ，其中光合作用最强和次强的波长分别是和 。红外测温仪的测温原理是 ，选择的辐射波段为。 小小 测测 验验一、名词解释：一、名词解释：30分1、太阳常数、大气质量数、太阳高度角2、地球辐射、太阳直接辐射，散射辐射二、计算题：二、计算题： 40分1、如果把0.48m 作为太阳黑体辐射的发射峰值，求太阳发射的辐射通量密度是多少W/m2 ？如把
36、0.72m 作为太阳黑体辐射的平均波长，求太阳发射的光量子通量密度是多少Ei/(m2.s) ？2、某物体温度为20，发射率为0.93，同时物体受到辐射通量密度为320w/m2的大气长波辐照，用红外测温仪测此物体的温度时，误把它的发射率当作1.0处理，问红外测温仪测得的此物温度是多少？与此物实际温度相比，是偏低还是偏高？三、简答题：三、简答题：30分分1.提高大田作物光能利用率的途径有哪 些？（如何提高大田作物光能利用率？） 已知：max=0.48 m， 求： 辐射通量密度？ 解： 由max=2897/T得：T=2897/ max=2897/0.48=6035.42(K) E=T4=1 5.67
37、10-8 6035.424=7.52 107 (W/m2) 已知 解：一个光量子携带的能量e=hc/ =6.63 10-34 3 108/(0.72 10-6)=2.76 10-19(J) 一个爱因斯坦值Ei=6.02 1023 2.76 10-19=1.66 105(J) 光量子通量密度E/Ei=(7.52 107)/(1.66 105)=4.53 102 (Ei/(m2 .s)= 4.53 108 ( Ei/(m2 .s) ）（，求光量子通量密度smEi./?72. 02 已知：T实=20 , 实=0.93, RLd=320 (W/m2), 测1.0 求： T测？，T=? 解： 物体实际发
38、射的辐射通量密度E实 T4 =0.93 5.6710-8 (273+20)4=388.6 (W/m2) 物体反射到达它表面的大气长波辐射通量密度E反 rRLd =(1-0.93) 320=22.4 (W/m2) 红外测温仪测得的辐射通量密度E测= E实+ E反=411 (W/m2) 由E测 测T测4 = 5.6710-8 T4=411 (W/m2)得T测291.8（K）291.8-27318.8 （） T=T测 T实18.8-20-1.2（ ） 答：红外测温仪测得物体温度为18.8 ,比实际物体温度低，低1.2 。61写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
