1. 海面向上光輻射
潮汐是沿海地區(qū)一種常見的現(xiàn)象,,潮汐的形成與太陽輻射有關嗎?潮汐的形成與太陽和月亮對地球的引力有關,,與太陽輻射無關。潮汐的形成是由于日,、月引潮力的作用,,使地球的巖石圈,、水圈和大氣圈中分別產(chǎn)生的周期性的運動和變化的總稱。
潮汐按照形成的原因可以分為地潮,、海潮和氣潮
1.固體潮汐,,簡稱固體潮或地潮,是指固體地球在日、月引潮力作用下引起的彈性—塑性形變;
2.海洋潮汐,,簡稱海潮,,是海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降,、漲落與進退;
3.大氣潮汐,,簡稱氣潮,是大氣各要素,,如氣壓場,、大氣風場、地球磁場等,,受引潮力的作用而產(chǎn)生的周期性變化,。其中由太陽引起的大氣潮汐稱太陽潮,由月球引起的稱太陰潮,。因月球距地球比太陽近,,月球與太陽引潮力之比為11:5,對海洋而言,,太陰潮比太陽潮顯著,。
地潮、海潮和氣潮的原動力都是日,、月對地球各處引力不同而引起的,,三者之間互有影響。大洋底部地殼的彈性—塑性潮汐形變,,會引起相應的海潮,,即對海潮來說,存在著地潮效應的影響;而海潮引起的海水質(zhì)量的遷移,,改變著地殼所承受的負載,,使地殼發(fā)生可復的變曲。氣潮在海潮之上,,它作用于海面上引起其附加的振動,,使海潮的變化更趨復雜。
2. 海面光反射
1.當0或90°入射時,,反射和折射都仍然是自然光,,振動方向是與傳播方向垂直的各個方向
2.當斜入射時,反射和折射變成偏振光,,具體振動方向,,與入射角度和介質(zhì)折射率有光,具體計算公式,,請參照菲涅爾公式計算,。
3.另外,,當以布魯斯特角入射時,反射光為S分量的完全偏振光,,也就是垂直于傳播方向振動的光,,折射光的振動方向的計算方法仍同2.
3. 海水中太陽光輻射
陸地占29%,海洋占71%全球海洋總面積約3。6億平方公里,,約占地表總面積的71%,。全球海洋的平均深度約3800米,最大深度11034米,。全球海洋的容積約為13,。7億立方公里,占地球總水量的97%以上,。
如果地球的地殼是一個平坦光滑的球面,,那么就會是一個表面被2600多米深的海水所覆蓋的“水球”。 世界海洋每年約有50,。5萬立方公里的海水在太陽輻射作用下被蒸發(fā),,向大氣供應87。
4. 海面對光的影響主要包括
1,、光的波動性的三大基本現(xiàn)象是:光的干涉,、光的衍射、光的偏振,。
2,、光的干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征,兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加,,在某些區(qū)域始終加強,在另一些區(qū)域則始終削弱,,形成穩(wěn)定的強弱分布的現(xiàn)象,,證實了光具有波動性。
3,、光在傳播過程中,,遇到障礙物或小孔時,光將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象叫光的衍射,。
4,、光的偏振和光學各向異性晶體中的雙折射現(xiàn)象進一步證實了光的橫波性。振動方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚ΨQ性叫做偏振,,它是橫波區(qū)別于縱波的一個最明顯的標志,,只有橫波才有偏振現(xiàn)象。
5. 陽光照射海面
我們知道日光是由七種不同顏色(頻率)的光組成的,不同頻率的光照射的深度并不一樣,紅光透射的最淺,大約只有幾米左右,橙黃色的光能通過10-30米的深度,綠光可超過100米,而藍光差不多能達到500米左右,。
當然了,,光的照射深度還與海水的潔凈程度有關,,攜帶大量泥沙進入海中的黃河河口處,就是藍光也只能照射不到5米的深度,。
看了這個,,也許你已經(jīng)明白了為什么海水顯藍色了。選擇吸收是物體呈現(xiàn)顏色的主要原因,。在一定的波長范圍內(nèi),,若物質(zhì)對通過它的各種波長的光都作等量(指能量)吸收,且吸收量很小,,則稱這種物質(zhì)為一般吸收,;若物質(zhì)吸收某種波長的光能比較顯著,則稱這種物質(zhì)具有選擇吸收性,。太陽光照射到海面時,,一部分光被反射回來,另一部分光折射進入水中,。進入水中的光線在傳播過程中會被水吸收,。水對光的吸收與光的波長有關,即水具有選擇吸收性,。水對波長較長的光吸收顯著,,對波長較短的吸收不明顯。紅光,、橙光和黃光在不同的深度時均被吸收了,,并使海水的溫度升高。到一定的深度綠光也被吸收了,。而波長較短的藍光和紫光遇到水分子或其他微粒會四面散開,,或反射回來。所以當海水明凈清澈時,,目光中被海水吸收最少的藍光和紫光就反射和散射到我們眼里,,我們看見的大海就呈現(xiàn)出藍色。 呵呵,,題外話,。
6. 海面反射的陽光
1.海市蜃樓
發(fā)熱的地面上的空氣的密度低,較高位置空氣的密度高,,往往可以發(fā)生復雜的折射現(xiàn)象,。
海市蜃樓是這種現(xiàn)象的典型例子,是地球上物體反射的光經(jīng)大氣折射而形成的虛像,。 海市蜃樓簡稱蜃景,,根據(jù)物理學原理,海市蜃樓是由于不同的空氣層有不同的密度,,而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率,。也就是因海面上冷空氣與高空中暖空氣之間的密度不同,,對光線折射而產(chǎn)生的。
2.多“日”同輝
俗稱日暈也叫圓虹,,是一種大氣光學現(xiàn)象,,是日光通過卷層云時,受到冰晶的折射和反射而形成,。當光線射入卷層云中的冰晶后,,經(jīng)過兩次折射,分散成不同方向的各色光,。有卷層云時,,天空中會飄浮著無數(shù)冰晶,在太陽周圍同一圈上的冰晶,,都能將同一種顏色的光折射到人的眼睛里形成內(nèi)紅外紫的暈環(huán),,這些光環(huán)、光點和光弧統(tǒng)稱為暈,。
3.露珠的折射
由于表面張力,,露珠一般近似球形。陽光會在墜露內(nèi)折射并使某一個范圍的視角亮度增加,,看起來變亮了,,顯得晶瑩剔透。
4.水岸韻律
水面的波紋向淺斜的岸邊不斷涌過去,,岸上的水則不斷向下,,這中間形成的激蕩的形狀會產(chǎn)生特有的曲面,將光線折射和匯聚到水底,。
陽光穿透較淺的海面或表面快速激蕩的水面照射到水底會形成斑駁的光影,,由于水面的曲面較細碎和快速,水面反射的陽光會變得更加復雜,。
7. 海面到海底光線
有風造成水面上方空氣流動加速
那么水面接觸空氣的表面的水分子則運動加速 從而脫離水面~
其實很簡單
8. 海面有效輻射
南極洲地勢比北極地區(qū)高,;南極洲被冰雪覆蓋,對陽光反射強,;北冰洋海面吸收太陽輻射多
9. 海水中太陽光輻照度的
對于新能源太陽能來說,它與石油,、煤炭,、天然氣等化石能源及核能相比,具有明顯的特點,。
1?資源豐富太陽能是人類可以利用的最豐富的能源,。根據(jù)恒星演化的學說,太陽按照目前的功率輻射能量,,這個時間差不多還可以持續(xù)100億年,。專家推斷說,,在過去漫長的幾十億年當中,太陽只消耗了它本身能量的2%,,所以在今后數(shù)十億年太陽也不會發(fā)生明顯的變化,,因此可以說太陽可以作為永久性的能源,取之不盡,、用之不竭,。它照射地面15分鐘發(fā)送的能量就足夠全世界使用一年,每年到達地球表面上的太陽輻射能大約相當于130萬億噸標煤,,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源,。舉個例子來說,假如把目前全世界人類每年所用的各種能源比作一顆手榴彈爆炸時所發(fā)出的能量的話,,那么每年到達地球表面能供人類利用的太陽輻射能就相當于一顆氫彈爆炸時所發(fā)出的能量,,差別很大。
2?清潔無污染太陽能的開發(fā)利用不會污染環(huán)境,,在太陽能使用時不會排放出任何對環(huán)境有不良影響的物質(zhì),,它是最清潔的能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴重的今天,,這一點是極其寶貴的,,也是其他任何能源不可比擬的優(yōu)點。
3?分布廣泛陽光普照大地,,無論陸地或海洋,,無論高山或島嶼,都有明媚的陽光,,而且不需要運輸,,獲取方便。一般認為,,處于南北緯50~60度以內(nèi)的地區(qū),,年日照時間在1600~2400小時,具有豐富的太陽能可以利用,,只要最初投一筆資金,,造好太陽能利用裝置,能量就會源源不斷地自己送上門來,。1?強度弱雖然到達地球大氣上界和到達地球表面的太陽能都十分巨大,,但它的強度卻并不高,太分散是這種能量的一個缺點,,作為能源,,它的密度太低了。平均來說,,北回歸線附近,,夏季在天氣較為晴朗的情況下,,正午時太陽輻射的輻照度最大,在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均只有1000瓦左右,;若按全年日夜平均,,則只有200瓦左右。而在冬季也就只達到一半,,陰天更只有五分之一左右,,這樣的能流密度是很低的。因此在利用太陽能時,,想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率,,往往需要面積相當大的一套收集和轉(zhuǎn)換設備,造價昂貴,。2?不連續(xù)太陽能的最大弱點還是它的不連續(xù)性,。晝夜交替造成太陽輻射的間斷。對于地球上的絕大部分地區(qū),,平均來說,,全年中都有將近一半的時間處于黑暗之中;而在其余的一半時間內(nèi)還要看天氣的情況如何,。陰雨天利用太陽能已經(jīng)十分困難,,而夜晚就根本無法利用太陽能了,這就嚴重地限制了太陽能的應用,。3?不確定由于受到晝夜,、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴,、陰,、云、雨等隨機因素的影響,,到達某一地面的太陽輻照度既不連續(xù)又不穩(wěn)定,,這給太陽能的大規(guī)模開發(fā)利用增加了難度。同一個地點在同一天內(nèi),,日出和日落時的太陽輻射強度遠遠不如正午前后,;而在同一個地點的不同季節(jié)里,夏季太陽輻射強度又遠遠高于冬季時,。主要原因是由于太陽的高度角不同,,因此對同一個水平面的入射角自然不同。太陽高度角越大或者說太陽輻射入射角越小,,地面上同一水平面內(nèi)所接收到的太陽能就越多;反之,,當太陽高度角越小或者說太陽輻射入射角越大,,地面上同一水平面內(nèi)所接收到的太陽能就越少,。大家在晾曬衣服時一定有過這樣的經(jīng)歷:把要晾曬的衣服平面正對太陽輻射時干燥得最快,而側(cè)對太陽輻射時就干燥得較緩慢,。要想使太陽能成為連續(xù),、穩(wěn)定的能源,從而使之成為能夠與常規(guī)能源相競爭的替代能源,,就必須很好地解決蓄能問題,,就是說把晴朗白天的太陽輻射能盡量儲存起來,這樣在夜間或陰雨天就可以使用了,,但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一,。
4?成本高目前太陽能利用的發(fā)展水平有些方面在理論上行得通,技術上也是成熟的,,但有的太陽能利用裝置因為造價較高,、效率偏低,總的來說經(jīng)濟性還不能與常規(guī)能源相競爭,。在今后相當長的一段時期內(nèi),,太陽能利用的進一步發(fā)展主要受到經(jīng)濟成本的制約。
10. 海面輻射差額大于地面輻射差額的原因
1,、太陽輻射
太陽輻射直接供給蒸發(fā)所需的能量,,尤其對水面蒸發(fā)來說,太陽輻射幾乎都用于蒸發(fā),,因此,,太陽輻射是影響蒸發(fā)的主要因素。太陽輻射有日變化,、季節(jié)變化和年際變化,,水面蒸發(fā)也會隨著這些變化而發(fā)生相應地變化。
2,、溫度
隨著水溫的增加,,水分子的運動速度會加快,從而更易于逸出水面,,所以水面蒸發(fā)量會隨著水面溫度的增加而增加,。而直接影響水溫的主要因素是氣溫,所以氣溫的變化會影響水面蒸發(fā)的變化,。但由于水面蒸發(fā)的影響因素較為復雜,,氣溫的變化有時與水面蒸發(fā)規(guī)律并不十分一致。
3,、濕度
水面上方大氣的濕度增加,,其中的水汽分子數(shù)量增加,飽和水汽壓差減小,水面與大氣的水汽壓差越小,,水分子由水面逸出的速度越慢,。因此,在相同條件下,,空氣濕度越小,,水面蒸發(fā)量越大。同時,,濕度的變化與氣溫也有著十分密切的關系,。
4、水汽壓差
水汽壓差是指水面的水汽壓與水面上空一定高度的大氣水汽壓之差,。一般來說,,空氣密度越大,單位體積的水汽分子數(shù)量越多,,水汽壓就越大,;反之,則水汽壓越小,。大氣的水汽壓越大,,水面與大氣的水汽壓差越小,水面蒸發(fā)量也越小,,這與濕度變化對蒸發(fā)的影響基本一致,。
5、風速
風能夠加強空氣之間的對流和交換,,使水面上空的水汽分子不斷被帶走,,從而保證蒸發(fā)面與上空始終保持一定的水汽壓差,使得蒸發(fā)持續(xù)進行,。在一定范圍內(nèi),,風速越大,空氣流動越快,,越有利于水汽在空氣中的對流和交換,,從而增加水汽界面的水汽壓差,越有利于水面的蒸發(fā),。
11. 海面對太陽輻射的反射率
海邊更容易曬傷是因為以下幾個原因是紫外線更強,。
海邊除直曬的太陽外,水面對紫外線的反射反射率更高,;海邊沒有建筑物樹木等遮擋,,人們是直接暴露于強紫外線中更容易曬傷;而且,,在水邊玩耍,,人們會穿的衣物比較少,皮膚暴露時間更長,也就增加了紫外線輻射的時間,;皮膚在海水里寖泡,,對紫外線的反射能力變差,容易受到紫外線的傷害,。