辐射平衡
radiationbalance

一个物体或系统的辐射能量收支相等时的状况。辐
射能量收入和支出的差值称为辐射差额。当收入大于支
出时，差额为正，即有净辐射；当收入小于支出时，差
额为负。在气候学中，辐射差额指地球表面、大气或地
-气系统辐射能量收入与支出的差额。它是气候形成的
重要因子之一。
　　地球表面辐射差额qd为地面吸收的短波太阳辐射和
放出的长波有效辐射qe之差，即
qd=(qi+qs)(1-□)-qe
式中qi和qs分别为到达地面的太阳直接辐射和散射辐射；
□为地面反射率。地面长波有效辐射等于地面放出的长
波辐射与大气向地面的长波辐射之间的差额。
　　地-气系统的辐射差额qds指以地面为下底、以大气
顶为上底的整个铅直气柱内接收到的短波太阳辐射与大
气上界向太空放出的长波辐射之差，即
qds=q0(1-□s)-qf
式中qo为到达大气上界的太阳辐射量;□s为地-气系统反
射率；qf为大气上界向太空放出的长波射辐射。
　　地－气系统的辐射差额减去地球表面的辐射差额即
为大气圈的辐射差额。
　　由于在任何纬度上，地球表面的辐射差额均大于地
-气系统的辐射差额,所以在任何纬度上的大气辐射差额
都是负值，而且不同纬度上辐射差额的变化是比较小的。
就全球范围而言,长年平均状况的辐射是近似平衡的,大
气系统的辐射差额为负，地面辐射差额为正，地面通过
潜热和感热通量向大气输送热量，以达到大气系统的热
量平衡。
　　地-气系统的辐射差额随纬度增加而减少,逐渐由正
值变成负值，正负值转换的纬度又因季节而向北或南位
移。总的来说，低纬度地区地-气系统有热量盈余,高纬
度地区地-气系统有热量亏损。这个特征决定了地球上温
度分布的基本形势，在大气环流和不同下垫面（海陆分
布、地势起伏、地面性状等）的作用下形成地球上复杂
多样的气候。
　　　　　　　　　　　　　　（高国栋　陆渝蓉）