輻射平衡的意思、輻射平衡的詳細解釋

輻射平衡的解釋

物體之間時刻不停地以輻射的方式交換着熱量，在某一段時間内物體的輻射收支差值，稱“輻射平衡”。地表的輻射平衡，等于地面吸收的太陽輻射和支出的有效輻射之差值。

詞語分解

• 輻射的解釋 以波或粒子的形式發射輻射能的過程;;亦稱;放射;詳細解釋.從中心向各個方向沿着直線伸展出去，形狀像車輻。 胡適 《＜科學與人生觀＞序》：“我以為動植物且本無感覺，皆止有其質力交推，有其輻射反應，如是
• 平衡的解釋 衡器兩端承受的重量相等 兩物齊平如衡平衡曰拜。;;《荀子》 對立的各方面在數量或質量上相等或相抵 生理學中某種特定營養物合成與分解之間的關系合成代謝大于分解代謝叫正平衡 ∶兩種或幾種相反的力或過程

專業解析

輻射平衡是地球物理學與氣象學領域的重要概念，指地球系統吸收的太陽短波輻射能量與向外發射的長波輻射能量達到動态平衡的狀态。這一平衡過程維持着地球表面溫度相對穩定，是氣候系統運轉的核心機制。

從能量傳遞角度看，地球接收的太陽輻射約70%被大氣層、雲層和地表吸收，剩餘30%通過反射返回太空。地表吸收的輻射能通過熱傳導、水汽蒸發和長波輻射等方式重新釋放，其中大氣層中的溫室氣體能夠吸收部分向外輻射的能量，形成"溫室效應"。這種能量收支的動态平衡過程被《大氣科學辭典》定義為"輻射收支平衡"。

根據國際氣象組織（WMO）的研究數據，當前地球年均輻射平衡值約為239瓦/平方米。當吸收量大于發射量時會導緻全球變暖，反之則引發降溫。這種平衡關系可通過輻射平衡方程表達： $$ Q(1-alpha) = epsilon sigma T $$ 式中$Q$為太陽常數，$alpha$為行星反照率，$epsilon$為發射率，$sigma$為斯特藩-玻爾茲曼常數。

該概念的權威解釋可參考《地球科學大辭典》（科學出版社2018版）第573頁，同時世界氣象組織官網的氣候系統專欄提供了詳實的動态平衡模型圖解。中國氣象局國家氣候中心發布的《氣候系統物理基礎》白皮書中，專門設有章節論述輻射平衡對季風環流的影響機制。

網絡擴展解釋

輻射平衡是物體或系統通過輻射方式交換熱量時，能量收支相等的狀态。以下是詳細解釋：

1. 基本定義
   輻射平衡指物體之間持續以輻射形式交換熱量，當一段時間内能量收入與支出相等時達到的平衡狀态。例如，地表的輻射平衡等于吸收的太陽輻射與向外散發的有效輻射之差。

2. 關鍵概念：輻射差額

   • 當能量收入＞支出時，差額為正（淨輻射），物體溫度升高；
   • 當收入＜支出時，差額為負，物體溫度降低。
     平衡狀态下差額為零，溫度保持穩定。

3. 氣候學意義
   地球表面、大氣或地-氣系統的輻射差額是氣候形成的關鍵因素。例如，赤道地區通常輻射盈餘，極地則常為負值，這種差異驅動大氣環流和氣候變化。

4. 應用與影響
   研究輻射平衡有助于預測天氣和長期氣候趨勢。若全球輻射平衡被破壞（如溫室氣體增加導緻地表輻射滞留），可能引發溫度上升、冰川融化等連鎖反應。

輻射平衡是能量動态平衡的核心機制，直接影響溫度變化及氣候系統，其研究對理解自然環境和應對氣候變化至關重要。

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