地面淨輻射

概念

將地面的短波輻射和長波輻射的收入與支出相抵後，地表的淨收入或淨支出的輻射量就是地面淨輻射（也稱為地表輻射平衡）。

地面淨輻射的大小及其變化特徵是由短波輻射之差和長波輻射之差兩部分決定的，凡能影響這兩部分的因素，都同樣影響整個地氣系統的輻射平衡：

晝夜變化、季節變換、地理緯度、地面性質以及大氣中的溫濕狀況、大氣成分和雲量雲狀的不同而不同，其數值可正可負，正值代表地面收入的輻射能量超過支出的輻射能量。負值則相反，代表支出的輻射能量超過收入的輻射能量。

因此，地面淨輻射是收入和支出各分量綜合影響的結果。

例如，當天空雲量和大氣中水分增加時，太陽總輻射的減少使輻射平衡量減少，而有效輻射的減少卻又使輻射平衡量增加，因此必須注意在不同條件下分量的轉化。

在一定時間內，單位面積的地面吸收的輻射和放出的輻射之差，即地面吸收的太陽總輻射和地面有效輻射之差：

式中，

為地面輻射平衡；（Q+q）為直接輻射與散射輻射之和，即總輻射；a 為地面對總輻射的反射率；

為地面有效輻射。

1）日變化：引起地面淨輻射日變化的原因是太陽高度角的變化。其變化趨勢基本由地表溫度決定。

密雲站地面輻射平衡日變化

2）季節變化

地面淨輻射季節變化規律是由太陽高度和地表狀況的變化引起的。地表淨輻射最大值通常出現在夏季，最小值出現在冬季。

我國的地面淨輻射季節變化隨地理條件和緯度而變，東北、華北和內蒙古地區的最大值是雨季到來前的5月或者6月，東南沿海則出現在梅雨後的7月。

3）空間變化

中國地面淨輻射的最高值在海南島，最低值在川黔盆地，浙閩地區較小，珠江流域、黃淮地區及華北地區較大。再向北數值隨緯度的增高而減小(見圖1)。

圖1 中國地面淨輻射的分布

淨輻射可用淨輻射表測量。淨輻射表由感應件、薄膜罩和附屬檔案等組成。淨輻射表的感應件有塗黑面與熱電堆組成。它有上、下兩個感應面，兩面均吸收波長為0~100μm 全波段輻射。見圖2.

圖2 淨輻射儀