[拼音]：nongtian fushe pingheng

[外文]：radiation balance of field

农田短波辐射与长波辐射的收支差额，亦称农田净辐射。它决定农田中的水、热交换过程，是农田小气候形成的能量基础。辐射平衡常用辐射平衡（净辐射）表，或日射表、天空辐射表等仪器测定。

在农田小气候和辐射平衡的研究中常使用作用面的概念。作用面亦称活动面，是指在不断吸收太阳辐射的同时又与周围进行辐射交换，从而引起温度变化的表面。各种暴露的自然表面，如地面、水面以及植物表面等都属于作用面。这些面又都处于空气层的下面，通常又称下垫面。但实际上辐射交换和热交换是在某一个层进行，所以常把能全部吸收太阳辐射，引起自身温度变化的一层称为作用层或活动层。

农田辐射平衡(Rn)中收入部分包括太阳直接辐射（S）、漫射辐射（D）和大气的逆辐射；支出部分包括反射辐射和地面长波辐射。其表达式为：

Rn＝(S＋D)(1－α)－F

式中α为作用面短波反射率，1-α为吸收率；F 为有效辐射，即地面长波辐射与地面吸收的大气逆辐射之差。

直接辐射不但能引起作用面上热量收入的急剧增加，而且还由于日光投射角和遮蔽程度不同引起作用面受热状况的大幅度变化，从而形成明显的小气候差异。漫射辐射的强度一般比直接辐射小得多。夏季白天漫射辐射强度为直接辐射的1／4～1／3，日出日没前后为直接辐射的1／2。漫射辐射来自整个天空，从四面八方到达作用面，其辐射通量密度基本上不随作用面的倾角而变化。在散射的情况下，虽然土壤和空气中的热通量很小，但空间分布上差异不大。

作用面的反射率为反射辐射通量密度和总辐射通量密度之比，反射率随太阳高度、辐射的光谱成分、直接辐射与散射辐射通量密度的比例、作用面的性质以及天空状况而变化。一般表现为中午小，早晚大。在晴天或少云的情况下，玉米、冬小麦田上的反射率，中午为0.16～0.20，早晚增至0.21～0.27。阴天时反射率的日变化比较平缓。在作物苗期，农田的郁闭度小，农田的反射率随土壤类型和湿润程度而变化。弱灰化砂壤土地区，干燥表面的反射率为0.18～0.24，湿润表面的为0.16～0.18，潮湿表面的为0.11～0.16，水浸地为0.08～0.11。谷类作物反射率的较大值，湿润地区出现在抽穗-开花期，为0.19～0.22；干旱地区出现在成熟期，为0.20～0.24。

地面向空气中传播的热量称为地面长波辐射。大气层内空气、水分、杂质等向地面发射的辐射称为大气逆辐射，地面长波辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射 (F)，其强度常用经验公式进行计算。计算通式为：式中σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数，T 为气温（国际温标），e为水汽压帕斯卡或毫巴，Kn为依赖于云状的常数，n为以10等分计的云量。方程表明，有效辐射强度随空气中水汽含量和云量增多而减弱。晴天夜间有效辐射变化于0.50～1.00焦／（厘米2·分）之间，而在满天低云，相对湿度为 100％时，有效辐射只有0.13～0.17焦／（厘米2·分）。冬季在有暖平流、 阴天或逆温等情况下的大气逆辐射比地面长波辐射大，则有效辐射为负值。

地理位置、天气和地面状况等因素对辐射平衡都有影响。就全年而言，低纬度地区太阳辐射强，辐射平衡为正值；高纬度地区太阳辐射弱，辐射平衡为负值。从低纬度到高纬度，辐射平衡为正值的月份逐渐减少。云量的影响因纬度而异。在低纬度，多云削弱了太阳辐射，使辐射平衡值减小；在高纬度，多云使有效辐射减弱，辐射平衡值反而增加。辐射平衡也受地面覆盖影响，在干燥地区，浅色土壤和无叶植物的反射率大，地面吸收的太阳辐射少，消耗于蒸发的热量也少，土壤温度高，有效辐射强，因而辐射平衡值比湿润地区小。坡向、坡度影响辐射平衡中的收入部分，阳坡辐射平衡值较大，阴坡小，东坡和西坡居中。

日平均辐射平衡值在夏季为正值，夏至前后达到较大值。冬季由于白天接受的太阳辐射能少而夜晚持续时间长，日平均辐射平衡值为负值。一天中辐射平衡的正、负值转变时间，多发生在太阳高度角为10°～15°时；当有雪覆盖时，由于雪的反射率大，正、负平衡值的转变发生在太阳高度为20°～25°之时。

调节地面辐射平衡值，主要依靠改变作用面的特性和减少反射率和有效辐射。在农田中，多应用调整株、行距离，合理密植和间作套种等方式来减少漏射损失和增加群体截获的太阳能，也可用温室、地膜覆盖和塑料大棚等来改变辐射平衡以达到改善小气候的目的。

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