海面有效回輻射

溫度高於絕對零度的任何物體，都要向外放射輻射能。海面也向外輻射能量，由於海面的溫度較低，一般不超過30℃，其輻射波長在3—80微米之間，所以海面放射的輻射是長波輻射。海面輻射大部分被大氣中的水汽吸收，大氣吸收了這種輻射能後，使溫度增高，與此同時，大氣也向外界輻射長波輻射，其中的一部分進入太空，另一部分返回海面，返回海面的這一部分輻射能稱大氣逆輻射。輻射達到海面的大氣逆輻射，幾乎全部被海水吸收。因為海水錶層對長波輻射的吸收能力很強，所以在表面幾分之一厘米的薄層內，便吸收了其中的絕大部分，可見，大氣與海洋進行著長波輻射的熱交換，其淨輻射量應是海面輻射與大氣逆輻射之差，這個差值稱為海面有效回輻射（offshore effective counter-radioactivity）。

簡介

輻射熱交換的結果，總是海洋失去熱量。海洋的有效回輻射主要取決於海面水溫（溫度越高，有效回輻射減小）、大氣中的水汽含量（水汽含量越多，有效回輻射減小）和雲的特性（雲多時，由於大氣逆輻射增大，故有效回輻射減小）等。

海面有效回輻射的計算公式

海洋在吸收太陽短波輻射的同時，也要向大氣輻射能量，世界大洋表層 的平均溫度為 17.4℃，根據恩維定律，它向大氣輻射最強的波長λ=2898/(273+17.4)=10(μm) (3－33) 因此稱為長波輻射。而海洋輻射的能量 90%以上集中在 4～80μm 範圍

之內。海面向大氣的長波輻射，大部分為大氣中的水汽和 CO2 所吸收，連同大氣直接從太陽輻中吸收的能量，同時也以長波的形式向四周輻射，向上部分 進入太空，向下的部分，稱為大氣回輻射，幾乎全部被海洋吸收。所謂海面有效回輻射，即海面的長波輻射與大氣回輻射(長波)之差。

大氣的平均溫度為 13.7℃，比海面溫度低。根據式(3—28)，視海面近 似為絕對黑體，即 F≈1；大氣為半透明體，即 F<1。因此，海面的長波輻射 要比大氣回輻射的量值大，交換的結果恆為海洋失去熱量。

海面有效回輻射主要取決於海面水溫，海上的水汽含量和雲的特徵。

可以看出，當相對濕度一定時，海面有效回輻射隨溫度的升高而減小。 這是因為當海面溫度升高時，雖然海面的長波輻射增大，但與此同時，海面 上的水汽量也增加，而且隨溫度的升高呈指數性增加，結果大氣回輻射比海 面長波輻射增大得快，從而使海面有效回輻射減小。同理，當溫度一定時， 隨相對濕度的增大，海面有效回輻射也減小。

當天空有雲時，大氣回輻射強，海面有效回輻射減小。這正是在冬季早晨陰天時比晴天時暖和的原因。 由於海面水溫和海面上層的相對濕度的日變化和年度變化相對較小，因此海面有效回輻射的地理變化和季節變化比較小。平均而言，全球的太陽輻射 QS 比海面有效回輻射 Qb 大，故 QS-Qb>0，這部分熱盈餘稱為輻射平衡。歸根結底，它又以其它方式返回大氣。 海面有效回輻射的計算方法，常用經驗公式給出。儘管形式各異，但其參數都離不開與濕度、溫度及雲有關的因子。