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地面有效辐射是什么 地面有效辐射在农业生产中的作用

更新时间: 2024-05-30 05:30:13     

导语:地面有效辐射是什么?在气象学领域,地面有效辐射是一个重要的研究课题,科学家们通过观测和模拟分析,揭示了地面有效辐射在地球能量平衡中的关键作用,太阳照射地表后,地表吸收部分太阳辐射能量,然后以地面有效辐射的形式向大气层释放能量,进而影响大气环流和气候变化,下面就去看看地面有效辐射在农业生产中的作用吧!

地面有效辐射是什么

地面放射的辐射(Eg)与地面吸收的大气逆辐射(δEa)之差,称为地面有效辐射。以F0表示,则F0=Eg-δEa通常情况下,地面温度高于大气温度,地面有效辐射为正值。这意味着通过长波辐射的放射和吸收,地表面经常失去热量。

只有在近地层有很强的逆温及空气湿度很大的情况下,有效辐射才可能为负值,这时地面才能通过长波辐射的交换而获得热量。影响有效辐射的主要因子有:地面温度,空气温度,空气湿度和云况。一般情况下,在湿热的天气条件下,有效辐射比干冷时小,有云覆盖时比晴朗天空条件下有效辐射小;空气混浊度大时比空气干洁时有效辐射小;在夜间风大时有效辐射小;海拔高度高的地方有效辐射大,当近地层气温随高度显著降低时,有效辐射大;有逆温时有效辐射小,甚至可出现负值。此外,有效辐射还与地表面的性质有关,平滑地表面的有效辐射比粗糙地表面有效辐射小;有植物覆盖时的有效辐射比裸地的有效辐射小。

有效辐射具有明显的日变化和年变化。其日变化具有与温度日变化相似的特征。在白天,由于低层大气中垂直温度梯度增大,所以有效辐射值也增大,中午12—14时达最大;而在夜间由于地面辐射冷却的缘故,有效辐射值也逐渐减小,在清晨达到最小。当天空有云时,可以破坏有效辐射的日变化规律。有效辐射的年变化也与气温的年变化相似,夏季最大,冬季最小。

但由于水汽和云的影响使有效辐射的最大值不一定出现在盛夏。我国秦岭、淮河以南地区有效辐射秋季最大,春季最小;华北、东北等地区有效辐射则春季最大,夏季最小,这是由于水汽和云况的影响。

地面有效辐射在农业生产中的作用

影响植物光合作用。地面有效辐射,特别是光合有效辐射(波长在400~700 nm之间的辐射),是植物进行光合作用的必要条件。光合作用是植物将光能转化为化学能的过程,对植物的生长发育、有机物合成和产量形成至关重要。

应用于农业温室大棚。通过监测和控制大棚内的光合有效辐射量,可以有效地管理和优化大棚内的光照环境。这有助于选择适宜种植的农作物品种,并通过自动卷帘装置等设备控制光照强度,从而提升作物的生长条件。

应用于农业物联设备。在农业植物工厂中,通过监测和调节光合有效辐射,可以控制温室中的光照环境,同时积累植物生长周期中的光照数据。结合智能设备如植物补光灯,可以实现对植物的光生理特性进行最佳补光。

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