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海洋背景全辐射光波段(海面向上光辐射)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-06-24 08:50   点击:233  编辑:jing 手机版

1. 海面向上光辐射

潮汐是沿海地区一种常见的现象,潮汐的形成与太阳辐射有关吗?潮汐的形成与太阳和月亮对地球的引力有关,与太阳辐射无关。潮汐的形成是由于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。

潮汐按照形成的原因可以分为地潮、海潮和气潮

1.固体潮汐,简称固体潮或地潮,是指固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变;

2.海洋潮汐,简称海潮,是海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退;

3.大气潮汐,简称气潮,是大气各要素,如气压场、大气风场、地球磁场等,受引潮力的作用而产生的周期性变化。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮。因月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11:5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著。

地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间互有影响。大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂。

2. 海面光反射

1.当0或90°入射时,反射和折射都仍然是自然光,振动方向是与传播方向垂直的各个方向

2.当斜入射时,反射和折射变成偏振光,具体振动方向,与入射角度和介质折射率有光,具体计算公式,请参照菲涅尔公式计算。

3.另外,当以布鲁斯特角入射时,反射光为S分量的完全偏振光,也就是垂直于传播方向振动的光,折射光的振动方向的计算方法仍同2.

3. 海水中太阳光辐射

陆地占29%,海洋占71%全球海洋总面积约3。6亿平方公里,约占地表总面积的71%。全球海洋的平均深度约3800米,最大深度11034米。全球海洋的容积约为13。7亿立方公里,占地球总水量的97%以上。

如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面,那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。 世界海洋每年约有50。5万立方公里的海水在太阳辐射作用下被蒸发,向大气供应87。

4. 海面对光的影响主要包括

1、光的波动性的三大基本现象是:光的干涉、光的衍射、光的偏振。

2、光的干涉现象是波动独有的特征,两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象,证实了光具有波动性。

3、光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象叫光的衍射。

4、光的偏振和光学各向异性晶体中的双折射现象进一步证实了光的横波性。振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于纵波的一个最明显的标志,只有横波才有偏振现象。

5. 阳光照射海面

我们知道日光是由七种不同颜色(频率)的光组成的,不同频率的光照射的深度并不一样,红光透射的最浅,大约只有几米左右,橙黄色的光能通过10-30米的深度,绿光可超过100米,而蓝光差不多能达到500米左右。

当然了,光的照射深度还与海水的洁净程度有关,携带大量泥沙进入海中的黄河河口处,就是蓝光也只能照射不到5米的深度。

看了这个,也许你已经明白了为什么海水显蓝色了。选择吸收是物体呈现颜色的主要原因。在一定的波长范围内,若物质对通过它的各种波长的光都作等量(指能量)吸收,且吸收量很小,则称这种物质为一般吸收;若物质吸收某种波长的光能比较显著,则称这种物质具有选择吸收性。太阳光照射到海面时,一部分光被反射回来,另一部分光折射进入水中。进入水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对光的吸收与光的波长有关,即水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显著,对波长较短的吸收不明显。红光、橙光和黄光在不同的深度时均被吸收了,并使海水的温度升高。到一定的深度绿光也被吸收了。而波长较短的蓝光和紫光遇到水分子或其他微粒会四面散开,或反射回来。所以当海水明净清澈时,目光中被海水吸收最少的蓝光和紫光就反射和散射到我们眼里,我们看见的大海就呈现出蓝色。 呵呵,题外话。

6. 海面反射的阳光

1.海市蜃楼

发热的地面上的空气的密度低,较高位置空气的密度高,往往可以发生复杂的折射现象。

海市蜃楼是这种现象的典型例子,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上冷空气与高空中暖空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。

2.多“日”同辉

俗称日晕也叫圆虹,是一种大气光学现象,是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射和反射而形成。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射,分散成不同方向的各色光。有卷层云时,天空中会飘浮着无数冰晶,在太阳周围同一圈上的冰晶,都能将同一种颜色的光折射到人的眼睛里形成内红外紫的晕环,这些光环、光点和光弧统称为晕。

3.露珠的折射

由于表面张力,露珠一般近似球形。阳光会在坠露内折射并使某一个范围的视角亮度增加,看起来变亮了,显得晶莹剔透。

4.水岸韵律

水面的波纹向浅斜的岸边不断涌过去,岸上的水则不断向下,这中间形成的激荡的形状会产生特有的曲面,将光线折射和汇聚到水底。

阳光穿透较浅的海面或表面快速激荡的水面照射到水底会形成斑驳的光影,由于水面的曲面较细碎和快速,水面反射的阳光会变得更加复杂。

7. 海面到海底光线

有风造成水面上方空气流动加速

那么水面接触空气的表面的水分子则运动加速 从而脱离水面~

其实很简单

8. 海面有效辐射

南极洲地势比北极地区高;南极洲被冰雪覆盖,对阳光反射强;北冰洋海面吸收太阳辐射多

9. 海水中太阳光辐照度的

对于新能源太阳能来说,它与石油、煤炭、天然气等化石能源及核能相比,具有明显的特点。

1?资源丰富太阳能是人类可以利用的最丰富的能源。根据恒星演化的学说,太阳按照目前的功率辐射能量,这个时间差不多还可以持续100亿年。专家推断说,在过去漫长的几十亿年当中,太阳只消耗了它本身能量的2%,所以在今后数十亿年太阳也不会发生明显的变化,因此可以说太阳可以作为永久性的能源,取之不尽、用之不竭。它照射地面15分钟发送的能量就足够全世界使用一年,每年到达地球表面上的太阳辐射能大约相当于130万亿吨标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。举个例子来说,假如把目前全世界人类每年所用的各种能源比作一颗手榴弹爆炸时所发出的能量的话,那么每年到达地球表面能供人类利用的太阳辐射能就相当于一颗氢弹爆炸时所发出的能量,差别很大。

2?清洁无污染太阳能的开发利用不会污染环境,在太阳能使用时不会排放出任何对环境有不良影响的物质,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的,也是其他任何能源不可比拟的优点。

3?分布广泛阳光普照大地,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都有明媚的阳光,而且不需要运输,获取方便。一般认为,处于南北纬50~60度以内的地区,年日照时间在1600~2400小时,具有丰富的太阳能可以利用,只要最初投一笔资金,造好太阳能利用装置,能量就会源源不断地自己送上门来。1?强度弱虽然到达地球大气上界和到达地球表面的太阳能都十分巨大,但它的强度却并不高,太分散是这种能量的一个缺点,作为能源,它的密度太低了。平均来说,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均只有1000瓦左右;若按全年日夜平均,则只有200瓦左右。而在冬季也就只达到一半,阴天更只有五分之一左右,这样的能流密度是很低的。因此在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价昂贵。2?不连续太阳能的最大弱点还是它的不连续性。昼夜交替造成太阳辐射的间断。对于地球上的绝大部分地区,平均来说,全年中都有将近一半的时间处于黑暗之中;而在其余的一半时间内还要看天气的情况如何。阴雨天利用太阳能已经十分困难,而夜晚就根本无法利用太阳能了,这就严重地限制了太阳能的应用。3?不确定由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,到达某一地面的太阳辐照度既不连续又不稳定,这给太阳能的大规模开发利用增加了难度。同一个地点在同一天内,日出和日落时的太阳辐射强度远远不如正午前后;而在同一个地点的不同季节里,夏季太阳辐射强度又远远高于冬季时。主要原因是由于太阳的高度角不同,因此对同一个水平面的入射角自然不同。太阳高度角越大或者说太阳辐射入射角越小,地面上同一水平面内所接收到的太阳能就越多;反之,当太阳高度角越小或者说太阳辐射入射角越大,地面上同一水平面内所接收到的太阳能就越少。大家在晾晒衣服时一定有过这样的经历:把要晾晒的衣服平面正对太阳辐射时干燥得最快,而侧对太阳辐射时就干燥得较缓慢。要想使太阳能成为连续、稳定的能源,从而使之成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,就是说把晴朗白天的太阳辐射能尽量储存起来,这样在夜间或阴雨天就可以使用了,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。

4?成本高目前太阳能利用的发展水平有些方面在理论上行得通,技术上也是成熟的,但有的太阳能利用装置因为造价较高、效率偏低,总的来说经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当长的一段时期内,太阳能利用的进一步发展主要受到经济成本的制约。

10. 海面辐射差额大于地面辐射差额的原因

1、太阳辐射

太阳辐射直接供给蒸发所需的能量,尤其对水面蒸发来说,太阳辐射几乎都用于蒸发,因此,太阳辐射是影响蒸发的主要因素。太阳辐射有日变化、季节变化和年际变化,水面蒸发也会随着这些变化而发生相应地变化。

2、温度

随着水温的增加,水分子的运动速度会加快,从而更易于逸出水面,所以水面蒸发量会随着水面温度的增加而增加。而直接影响水温的主要因素是气温,所以气温的变化会影响水面蒸发的变化。但由于水面蒸发的影响因素较为复杂,气温的变化有时与水面蒸发规律并不十分一致。

3、湿度

水面上方大气的湿度增加,其中的水汽分子数量增加,饱和水汽压差减小,水面与大气的水汽压差越小,水分子由水面逸出的速度越慢。因此,在相同条件下,空气湿度越小,水面蒸发量越大。同时,湿度的变化与气温也有着十分密切的关系。

4、水汽压差

水汽压差是指水面的水汽压与水面上空一定高度的大气水汽压之差。一般来说,空气密度越大,单位体积的水汽分子数量越多,水汽压就越大;反之,则水汽压越小。大气的水汽压越大,水面与大气的水汽压差越小,水面蒸发量也越小,这与湿度变化对蒸发的影响基本一致。

5、风速

风能够加强空气之间的对流和交换,使水面上空的水汽分子不断被带走,从而保证蒸发面与上空始终保持一定的水汽压差,使得蒸发持续进行。在一定范围内,风速越大,空气流动越快,越有利于水汽在空气中的对流和交换,从而增加水汽界面的水汽压差,越有利于水面的蒸发。

11. 海面对太阳辐射的反射率

海边更容易晒伤是因为以下几个原因是紫外线更强。

海边除直晒的太阳外,水面对紫外线的反射反射率更高;海边没有建筑物树木等遮挡,人们是直接暴露于强紫外线中更容易晒伤;而且,在水边玩耍,人们会穿的衣物比较少,皮肤暴露时间更长,也就增加了紫外线辐射的时间;皮肤在海水里寖泡,对紫外线的反射能力变差,容易受到紫外线的伤害。

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