长波辐射的特点
大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的那一部大气辐射部分,刚好和地面辐射的方向相反,所以称为大气逆辐射。大气逆辐射是地面获得热量的重要来源。由于大气逆辐射,地面实际损失的热量比地面长波辐射放出的热量少一些,大气的这种保温作用称为大气的温室效应。这种大气的保温作用使近地表的气温提高了约18℃。作为对比,月球因为没有像地球这样的大气,因而表面的温度昼夜变化剧烈,白天表面温度可达 127℃,夜间可降至 -183℃。
长波辐射的概念
与太阳的 短波辐射相比,长波辐射在大气的传播过程中有以下特点:
(1)辐射源:地球和大气。
(2)通过大气的任一平面射出具有各个方向的漫射辐射。
(3)大气对长波辐射的 散射削弱作用,可以忽略不计(云和尘埃等大颗粒较多的情况除外)。因而研究长波辐射的时候,往往只考虑吸收作用,而忽略散射。
(4)大气削弱辐射的同时,也在辐射,有时甚至其的辐射会超出吸收的部分,因此必须将大气的与吸收同时考虑。
长波辐射在大气中的传输是漫射辐射,是在无散射,但是既有吸收又有的介质中的传输。
太阳光合辐射的介绍
太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分成为光合有效辐射(PAR,photosynthetically active radiation),波长范围380~710纳米,与可见光基本重合。光合有效辐射占太阳直接辐射的比例随太阳高度角增加而增加,高可达45%。而在散射辐射中,光合有效辐射的比例可达60~70%之多,所以多云天反而提高了PAR的比例。光合有效辐射平均约占太阳总辐射的50%。
光合有效辐射传感器的应用
太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射,简称PAR(photosynthetically active radiation)。通常规定PAR为400~700nm波长范围内的总辐射。量化PAR的常规单位为µmolm-²s-¹。由于辐射能量的化性质,测量光合通量密度、简称PPFD(photosynthetic photon flux density)的传感器通常被称为传感器。是指参与物理相互作用(如光合色素吸收)的小辐射量,即一个光子。
美国Apogee仪器公司为全世界农业人员提供测量光合有效辐射的行业标准产品。作为的辐射传感器生产厂家,Apogee公司拥有很多匠心设计:
的圆顶式传感器头,有利于露水和雨水及时流走,保持传感器的清洁,尽可能减小灰尘干扰光线照射引起的误差;同时圆顶式设计大大减弱了传感器接收低角度辐射的镜面反射效应,减少余弦响应误差。