地球上的能量从源头上说来自太阳辐射到达地面的太阳辐射（假定不计大气对太阳辐射的吸收）一部分被地球表面反射到太空，其余部分

来源：学生作业帮编辑：搜搜做题作业网作业帮分类：综合作业时间：2024/07/13 05:50:38

地球上的能量从源头上说来自太阳辐射到达地面的太阳辐射（假定不计大气对太阳辐射的吸收）一部分被地球表面反射到太空，其余部分被地球吸收．被吸收的部分最终转换成为地球热辐射（红外波段的电磁波）．热辐射在向外传播过程中，其中一部分会被温室气体反射回地面，地球以此方式保持了总能量平衡．作为一个简单的理想模型，假定地球表面的温度处处相同，且太阳和地球的辐射都遵从斯忒蕃一玻尔兹曼定律：单位面积的辐射功率 J与表面的热力学温度T的四次方成正比，即 J=σT⁴，其中σ是一个常量．已知太阳表面温度T_s=5.78×10³K，太阳半径 R_s=6.69×10⁵km，地球到太阳的平均距离d=1.50×10⁸km．假设温室气体在大气层中集中形成一个均匀的薄层，并设它对热辐射能量的反射率为ρ=0.38．
（1）如果地球表面对太阳辐射的平均反射率α=0.30，试问考虑了温室气体对热辐射的反射作用后，地球表面的温度是多少？
（2）如果地球表面一部分被冰雪覆盖，覆盖部分对太阳辐射的反射率为α₁=0.85，其余部分的反射率处α₂=0.25．间冰雪被盖面占总面积多少时地球表面温度为273K．

（1）根据题意，太阳的总辐射功率为：
P_S=4πR²σT_S⁴
设地球半径为r_E，地球接收到太阳辐射的总功率为：
P₁=σT_S⁴（
RS
d）²πr_E²           ①
地球表面反射的总功率为αP₁，设地表温度为T_E，则地球热辐射的总功率为：
P_E=4πr_E²σT_E⁴                  ②
考虑到温室气体向地球表面释放的热功率，则输入地球表面的总功率为P₁+βP_E，当达到热平衡时，输入的能量与输出的能量相等，有：
P₁+βP_E=αP₁+P_E                  ③
由以上各式得：
TE＝TS

2
2(
1−α
1−β)
1
4(
RS
d)
1
2             ④
代入数据，有：
T_E=287K
（2）当地球表面的一部分倍冰雪覆盖后，以α′表示地球表面对太阳辐射的平均反射率，根据题意这时地球表面的平均温度为T_E=273°C，利用④式，可以求得：
α′=0.43                 ⑤
设冰雪覆盖的地表面积与总面积之比为x，则：
α′=α₁x+α₂（1-x）        ⑥
由⑥⑦两式并代入数据有：
x=30%
答：（1）如果地球表面对太阳辐射的平均反射率α=0.30，考虑了温室气体对热辐射的反射作用后，地球表面的温度是287°C；
（2）如果地球表面一部分被冰雪覆盖，覆盖部分对太阳辐射的反射率为α₁=0.85，其余部分的反射率处α₂=0.25，冰雪被盖面占总面积30%时地球表面温度为273K．

地球上的能量从源头上说来自太阳辐射到达地面的太阳辐射（假定不计大气对太阳辐射的吸收）一部分被地球表面反射到太空，其余部分太阳辐射到地球的能量没有全部到达地面地球表面的能量主要来源于 A太阳辐射B大气辐射C地球内部D大气反射大气受热过程排序：①太阳辐射到达地面②太阳辐射到达地球大气上界.③太阳辐射穿过大气层.④大气吸收地面长波辐射.⑤地球表面大气和地面哪个对太阳辐射反射的多为什么为什么地球大气最重要的能量来源是太阳辐射,而不是地面辐射? 不是太阳辐射只吸收少量,而地面辐射吸收大量吗? 太阳辐射通过大气层到达地面的传播过程中,被部分大气什么或什么太阳辐射到地球的能量相当于太阳辐射到地球上的能量是巨大的,但地球只吸收了其中的一小部分为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的? 青藏高原,地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱大还是小,到达地面的太阳辐射多呢? 若大气上界的太阳辐射为100％,那么到达地面的太阳辐射为多少