太阳与地球的距离为1.5×1011m，太阳光以平行光束入射到地面，地球表面23的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J．设水面对太阳辐射的平均反射

Question

太阳与地球的距离为1.5×10¹¹m，太阳光以平行光束入射到地面，地球表面23的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×10²⁴J．设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×10⁶ J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面．
（1）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR²）；
（2）太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W只是其中的一部分．太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由．^11246
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Answer 1

（1）、设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W，W=1.87×10²⁴24J
凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m
m=W×(0.93×0.65)/(2.2×106)=5.14×10¹⁷ kg    ②
使地球表面覆盖一层水的厚度为h
h=(m)/(ρS地球)
解得：h=1.01×10³mm         ③
整个地球表面年平均降雨量约为1.0×10³mm
（2）、大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等．
答：（1）整个地球表面的年平均降雨量为1.0×10³mm．
（2）太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是由于大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等． (0.93×0.65)/(2.2×106)0.93×0.650.93×0.650.93×0.652.2×1062.2×1062.2×1066=5.14×10¹⁷17 kg    ②
使地球表面覆盖一层水的厚度为h
h=(m)/(ρS地球)
解得：h=1.01×10³mm         ③
整个地球表面年平均降雨量约为1.0×10³mm
（2）、大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等．
答：（1）整个地球表面的年平均降雨量为1.0×10³mm．
（2）太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是由于大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等． (m)/(ρS地球)mmmρS地球ρS地球ρS地球地球
解得：h=1.01×10³3mm         ③
整个地球表面年平均降雨量约为1.0×10³3mm
（2）、大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等．
答：（1）整个地球表面的年平均降雨量为1.0×10³3mm．
（2）太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是由于大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等．