Question

1791年米被定義為：在經(jīng)過巴黎的子午線上，取從赤道到北極長(zhǎng)度的一千萬(wàn)分之一．

(1)請(qǐng)由此估算地球的半徑R；(答案保留兩位有效數(shù)字)

(2)太陽(yáng)與地球的距離為1.5×10¹¹m，太陽(yáng)光以平行光束入射到地面．地球表面的面積被水面所覆蓋，太陽(yáng)在一年中輻射到地球表面水面部分的總能量W約為1.87×10²⁴J．設(shè)水面對(duì)太陽(yáng)輻射的平均反射率為7％，而且將吸收到的35％的能量重新輻射出去．太陽(yáng)輻射可將水面的水蒸發(fā)(設(shè)在常溫、常壓下蒸發(fā)1kg水需要2.2×10⁶J的能量)，而后凝結(jié)成雨滴降落到地面．

①估算整個(gè)地球表面的年平均降雨量(以毫米表示，球面積為4R²)；

②太陽(yáng)輻射到地球的能量中只有約50％到達(dá)地面，W只是其中的一部分．太陽(yáng)輻射到地球的能量沒能全部到達(dá)地面，這是為什么？請(qǐng)說明兩個(gè)理由．

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)由題意知，地球周長(zhǎng)的等于1m的一千萬(wàn)倍，則有：2pR×＝1.00×107，解得 R＝6.37×106m． (2)①設(shè)太陽(yáng)一年中輻射到地球水面部分的總能量為W，W＝1.87×1024J 設(shè)凝結(jié)成雨滴年降落到地面上水的總質(zhì)量為m，由題意：m＝W×(1－0.07)×(1－0.35)/2.2×106＝5.14×1017kg 設(shè)使地球表面覆蓋一層水的厚度為h，水的密度為r，有：m＝r·4pR2·h 則：h＝m/4pR2r＝5.14×1017/4×3.14×(6.37×106)2×1.00×103＝1.01m＝1.01×103mm 可見整個(gè)地球表面年平均降雨量約為1.01×103mm． ②大氣層的吸收，大氣層的散射或反射，云層遮擋等．