水平辐射通量是否有助于净柱加热?

Question

我注意到很多人都是这样论文通常假设(每日或更长的平均)垂直集成辐射加热可以表示美元F_z文本(\ {TOA}) -F_z文本(\{冲浪})美元,在那里F_z美元辐射通量的垂直分量，和$ {TOA} $ \文本而且${冲浪}$ \文本分别表示大气顶部和地表，通常取“大气顶部”z \ \ infty美元，或作为对流层顶高度，取决于上下文。

我想这基本上反映了一个事实，如果我们表示辐射加热问美元作为通量散度$Q=\nabla \cdot (F_x,F_y,F_z)$，垂直整合文本\开始{对齐}\ int_ \{冲浪}^ {TOA}问\ \文本,dz & ={冲浪}^ \ \ int_ \文本文本{TOA} \ nabla_H \ cdot (F_x F_y) \, dz +{冲浪}^ \ \ int_ \文本文本{TOA} \压裂{\部分F_z}{部分z \} \, dz \ \ & ={冲浪}^ \ \ int_ \文本文本{TOA} \ nabla_H \ cdot (F_x F_y) \, dz + F_z文本(\ {TOA}) -F_z(\文本{冲浪})。结束\{对齐}

似乎很自然地假设${冲浪}^ \ \ int_ \文本文本{TOA} \ nabla_H \ cdot (F_x F_y) \, dz美元项，即柱外的净水平通量散度，将比美元F_z文本(\ {TOA}) -F_z文本(\{冲浪})美元术语，但有人知道吗到底有多小？这些术语的合理规模估计是什么?在大气科学中是否存在净水平辐射通量散度不可忽视的情况?

例如，我想象有一根柱子，上面有一朵球形云，太阳直射在头顶上，但附近的柱子上没有云。在这种情况下，是否会有水平辐射通量发散，即柱外的净水平辐射通量?这种效应对净柱加热的影响是否仍然可以忽略不计，或者在真实的大气中不会发生这样的情况?

Answer 1

是的，有水平辐射通量。这些可以改变加热速率10-40 K小时$ ^ {1} $．它们也会根据你所考虑的大气的程度而变化．人们也可以想象，在日出和日落时，当太阳不直射头顶时，光束的水平路径长度更大，它们会更强一些。

有工作，如邻列逼近它试图绕过这个问题。还有另一篇论文，但我现在找不到，它也试图解决这个问题。