大气科学计算题1课件

1.若视地球为黑体，太阳常数为1367w/m2，太阳辐射通过大气到达地面时减少了34%,试求地面的平均温度为多少度？若考虑大气逆辐射为188w/m2，地表平均温度又为多少度？（保留两位小数）

解:（1）到达地面的太阳辐射通量为：1367w/m2×（1-34%）=1367w/m2×66%=902.22w/m2

（2）根据斯蒂芬-波尔兹曼定律，E=бT4，E=902.22w/m2，б=5.67×10-8w·m-2·k-4

T=(E/б)-4=(902.22/5.67×10-8)-4=355.17(k)=82.17℃

（3）若考虑大气逆辐射，那么到达地面的太阳辐射通量为：902.22w/m2+188w/m2=1090.22w/m2

（4）根据斯蒂芬-波尔兹曼定律，E1=бT14，E1=1090.22w/m2，б=5.67×10-8w·m-2·k-4

T=(E/б)-4=(1090.22/5.67×10-8)-4=372.37(k)=99.37℃2.已知某黑体的最大放射能力对应的波长为0.5微米，试求该黑体的温度。（保留整数）

解：已知λmax=0.5μm

根据维恩位移定律：λmaxT=2896μm·K

那么：3.设地球表面温度为15℃，求其辐射最大强度的波长为多少μm？（保留两位小数）解：已知T=15℃=288K根据维恩位移定律：λmaxT=2896μm·K那么4、某湿空气块的气压为1000hpa，温度为27.0℃，水汽压为20hpa，试求此气块的干空气密度和水汽密度。（保留五位小数）解：已知P=1000hpa=100000Pa，T=27.0℃=300K，e=20hpa=2000Pa（1）根据干空气状态方程：（2）根据水汽压计算公式：6、计算温度为20℃，水汽压为9hPa时的水汽密度。（保留五位小数）解：已知T=273+20=293k，e=9hPa=900Pa根据水汽压计算公式：7、已知某湿空气的气压为1026.8hPa，水汽混合比为5.5g/kg，试求它的水汽压（hPa）。（保留两位小数）解：已知P=1026.8hPa=102680Pa，γ=5.5g/kg=0.0055g/g根据水汽混合比计算公式：将已知数代入上式：0.0055（102680-e）=0.662e，564.74-0.0055e=0.662e，0.6675e=564.74e=564.74/0.6675=846.05Pa=8.46hPae=f×E=0.65×3166.63Pa=2058.31Pa=20.58hPa（3）d=E-e=3166.63-2058.31=1108.32Pa=11.08hPa（4）（5）8、已知某气块的温度为25℃，气压为1080hPa，相对湿度为65%，求该气块的e、E、d、a、q、Td？（保留两位小数）解：已知T=25℃=298K，P=1080hPa=108000Pa，f=65%E0为0℃时纯水面上的饱和水汽压，E0=6.108hPa。对水面而言，α和β分别是7.63和241.9。

将已知数据代入上式：（1）根据饱和水汽压计算公式：（2）由于

（3）r>0，表示气温随高度的升高而降低；r<0，表示气温随高度的升高而升高，该气层称为逆温层或阻挡层；r＝0，表示气温随高度保持不变，该气层称为等温层。（4）已知：z1＝0m，t1＝25℃；z2＝16000m，t2＝-65℃将已知数代入上式：12、试写出昼长和正午太阳高度角的计算公式。根据下表所给七个城市的纬度，分别计算它们在春分、夏至、秋分和冬至的昼长（保留一位小数）以及正午太阳高度角（保留两位小数），并由此说明昼长和正午太阳高度角随纬度和季节的变化规律11、（1）如果一块30℃的空气的比湿为19.6g/kg，求它的虚温？（保留两位小数）；（2）如果湿空气的总压强为1014hPa，求它的密度是多少？（保留四位小数）；（3）如果湿空气内干空气的质量为2500g，问该气块内含有多少g水汽？（保留四位小数）解：已知T=30℃=303K，q=19.6g/kg=0.0196g/g（1）根据比湿公式：（2）已知P=1014hPa

根据湿空气状态方程：

（3）已知md=2500g，q=19.6g/kg=0.0196g/g根据比湿得计算公式：将已知数