地面有效輻射

地面有效輻射的強弱隨地面温度、空氣温度、空氣濕度及雲況而變化。

(1)根據輻射強度的關係，地面温度增高時，地面輻射增強，如其它條件(温度、雲況等)不變，則地面有效輻射增大。

(2)空氣温度高時，大氣逆輻射增強，如其它條件不變，則地面有效輻射減小。

(3)空氣中含有水汽和水汽凝結物較多，則因水汽放射長波輻射的能力比較強，使大氣逆輻射增強，從而也使地面有效輻射減弱。

(4)天空中有云，特別是有濃密的低雲存在，大氣逆輻射更強，使地面有效輻射減弱得更多。所以，有云的夜晚通常要比無雲的夜晚暖和一些。雲被的這種作用，我們也稱為雲被的保温效應。人造煙幕所以能防禦霜凍，其道理也在於此。

地面按其本身的温度向外放出輻射能。由於它們不是絕對黑體，運用斯蒂芬-波耳茲曼定律，可寫成如下形式

Eg=δσT （2·18）

Ea=δ′σT （2·19）

式中Eg和Ea分別表示地面的輻射能力，T表示地面的温度，δ和δ′分別稱地面的相對輻射率，又稱比輻射率。其大小為地面的輻射能力與同一温度下黑體輻射能力的比值，在數值上等於吸收率。如地面温度為15℃，以δ=0.9，則可算得

Eg=0.9×5.67×10×（288）=346.7W/m

同樣，當地面温度為15℃，根據維恩定律可算得

即該温度下地面最強的輻射能位於波長10μm左右的光譜範圍內。地面平均温度約為300K，對流層大氣的平均温度約為250K，故其熱輻射中95%以上的能量集中在3—120μm的波長範圍內（屬於肉眼不能直接看見的紅外輻射）。其輻射能最大段波長在10—15μm範圍內，所以我們把地面和大氣的輻射稱為長波輻射。