新雪和冰的反射率谁大?
1989 年高考有一道题:下列不同性质的地球表面,对太阳辐射的反射率最大的是:A.海洋;B.新雪;C.砂土;D.冰。答案:B。
**解析:**判断此题,从影响反射最主要的因素:颜色、表面光度、纯透明 度、状态、形状、吸收、散射能力等几方面看,海水和砂土便被迅速排除, 对新雪、冰的反射率比较,我们试作以下分析:
首先,从颜色、纯洁度上看,该题强调的是“新雪”,所以在同一生成地区,雪的颜色比冰要“洁白”,含杂质及污染程度比冰小。由反射原理我们知道:颜色越浅(白),纯度越高的物质,单位面积对太阳辐射反射的能力越强,故新雪比冰的反射率大。
其次,冰形成后呈坚实的固体,表面光滑,应以镜面反射为主;同时冰的透明度大,对太阳辐射的折射率较大,即一部分太阳辐射进入冰体折射, 使冰的吸收部分加大,故从整体看,冰的反射单一,并且总量较小。而雪形成悬于大气时,由于形状多样(可归纳为七种:雪片、雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、车轮状雪晶和不规则雪晶,其中雪片和柱状雪晶是基本形态),对太阳辐射多角度、多方向反射,反射能力较大;雪片落到地面, 比较疏松,雪片间空气含量较大,从较小的单位面积看,一个雪花可以看作一个镜面对太阳辐射进行反射,小部分光线穿过雪片,在雪片间多次折射并向雪表面反射,使反射部分增强;从一定面积新雪看,其表面较冰“粗糙”,
漫反射部分比冰大,同时随面积、厚度的增大,其透明度不再存在,也就是说折射部分趋于消失,雪对太阳辐射的吸收部分减小,使反射部分加大。所以,新雪应比冰的反射率大。
- **为什么白天多云,气温比晴天低?夜间多云,气温比晴天高?
解析:**云是飘浮在空中,由尘埃微粒为凝结核所形成的无数小水滴、小
冰晶,或两者混合组成的聚合体,一般高度在 1000 米到 5000 米以上不等。云对太阳辐射有反射作用,云层愈厚愈密,反射作用愈强。当白天是阴天多云时,由于云层对太阳辐射的反射作用,特别是冰晶对太阳辐射的反射作用很强,云层将太阳对地球辐射的热量中的一部分反射到了宇宙空间,大大削弱了太阳对地球辐射的热量。因此白天多云时,近地面的气温没有晴天时获得的太阳热量多,所以气温比晴天低。
夜间,地表已受不到太阳辐射,不能直接获得太阳热量,而是地面向空中辐射热量,在晴朗无云的夜晚,地面辐射的热量快,获得大气逆辐射的热量很少,地面得不到逆辐射热量的补偿,使气温迅速下降,所以气温低。在阴天有云的夜晚,云中的尘埃和水汽能大量吸收地面的长波辐射,同时又以逆辐射的方式把一部热量辐射到地面,而且云层愈浓、愈厚、愈低,逆辐射愈强,对地面热量补偿越多,使地面降温幅度愈小,所以近地面气温高,降温慢。因此,夜间多云,气温比晴天高。