Question

【題目】太陽與地球的距離為1.5×1011m,太陽光以平行光束入射到地面,地球表面2/3的面積被水面所覆蓋,太陽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.設水面對太陽輻射的平均反射率為7%,而且將吸收到的35%能量重新輻射出去,太陽輻射可將水面的水蒸發(設在常溫、常壓下蒸發1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝結成雨滴降落到地面.估算整個地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面積為4πR )

Answer 1

【答案】1.0×103mm

【解析】

先根據能量守恒定律求解一年中地球表面的水用于蒸發所吸收的總能量，然后根據汽化熱定義求解蒸發的水量，最后求解降水高度。

設太陽在一年中輻射到地球水面部分的總能量為W.W=1.87×1024J

凝結成雨滴年降落到地面水的總質量為m, m=W×0.93×0.65/(2.2×106 )=5.14×1017kg

設地球表面覆蓋一層水的厚度為 h, =1.01×103mm

整個地球表面年平均降雨量約為1.0×103mm