大氣發射的能量主要集中在4~120微米波長範圍內的輻射。
基本介紹
- 中文名：長波輻射
- 外文名：longwaveradiation
- 相關術語：輻射傳輸
- 學科分支：大氣物理學
概念,特點,地—氣系統中的長波輻射,
概念
地球-大氣系統所處的溫度為200~300 K，在這樣的溫度條件下，地面和大氣的輻射能主要集中在4~120μm之間，均為肉眼所不能看見的紅外輻射。因為比太陽輻射的波長(0.15～4微米)要長得多，所以氣象學習慣上把地面和大氣的輻射稱為長波輻射。
特點
與太陽的短波輻射相比，長波輻射在大氣的傳播過程中有以下特點：
（1）輻射源：地球和大氣。
（2）通過大氣的任一平面射出具有各個方向的漫射輻射。
（3）大氣對長波輻射的散射削弱作用極小，可以忽略不計（雲和塵埃等大顆粒較多的情況除外）。因而研究長波輻射的時候，往往只考慮吸收作用，而忽略散射。
（4）大氣削弱輻射的同時，也在放射輻射，有時甚至其放射的輻射會超出吸收的部分，因此必須將大氣的放射與吸收同時考慮。
長波輻射在大氣中的傳輸是漫射輻射，是在無散射，但是既有吸收又有放射的介質中的傳輸。
地—氣系統中的長波輻射
（1）地面輻射（ground radiation）
地球表面在吸收太陽輻射的同時，又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式，稱為地面輻射。
地面的輻射能力，主要決定於地面本身的溫度。由於輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強，所以，白天，地面溫度較高，地面輻射較強；夜間，地面溫度較低，地面輻射較弱。理論和實踐證明：物體的溫度愈高，則輻射波長愈短；物體的溫度愈低，則輻射波長愈長。
（2）大氣輻射（atmospheric radiation）
大氣吸收地面長波輻射的同時，又以輻射的方式向外放射能量，大氣這種向外放射能量的方式，稱為大氣輻射。由於大氣本身的溫度也低，放射的輻射能的波長較長，故也稱為大氣長波輻射。
（3）大氣逆輻射 (atmospheric counter radiation)
大氣輻射的方向既有向上的，也有向下的。大氣輻射中向下的那一部大氣輻射部分，剛好和地面輻射的方向相反，所以稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射是地面獲得熱量的重要來源。
由於大氣逆輻射，地面實際損失的熱量比地面長波輻射放出的熱量少一些，大氣的這種保溫作用稱為大氣的溫室效應。這種大氣的保溫作用使近地表的氣溫提高了約18℃。
作為對比，月球因為沒有像地球這樣的大氣，因而表面的溫度晝夜變化劇烈，白天表面溫度可達 127℃，夜間可降至 -183℃。
