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    太陽(yáng)的輻射

    2016/10/8 14:08:33

    太陽(yáng)輻射(solar radiation)是指太陽(yáng)向宇宙空間發(fā)射的電磁波和粒子流。地球所接受到的太陽(yáng)輻射能量?jī)H為太
    陽(yáng)向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一,但卻是地球大氣運(yùn)動(dòng)的主要能量源泉。

    到達(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射能量稱為天文太陽(yáng)輻射量。在地球位于日地平均距離處時(shí),地球大氣上界垂直于太陽(yáng)光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽(yáng)輻射的全譜總能量,稱為太陽(yáng)常數(shù)。太陽(yáng)常數(shù)的常用單位為瓦/米2。因觀測(cè)方法和技術(shù)不同,得到的太陽(yáng)常數(shù)值不同。世界氣象組織(WMO)1981年公布的太陽(yáng)常數(shù)值是1368瓦/米2。

    地球大氣上界的太陽(yáng)輻射光譜的99%以上在波長(zhǎng) 0.15~4.0微米之間。大約50%的太陽(yáng)輻射能量在可見光譜(波長(zhǎng)0.4~0.76微米),7%在紫外光譜區(qū)(波長(zhǎng)<0.4微米),43%在紅外光譜區(qū)(波長(zhǎng)>0.76微米),最大能量在波長(zhǎng) 0.475微米處。由于太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)較地面和大氣輻射波長(zhǎng)(約3~120微米)小得多,所以通常又稱太陽(yáng)輻射為短波輻射,稱地面和大氣輻射為長(zhǎng)波輻射。太陽(yáng)活動(dòng)和日地距離的變化等會(huì)引起地球大氣上界太陽(yáng)輻射能量的變化。

    太陽(yáng)輻射通過大氣,一部分到達(dá)地面,稱為直接太陽(yáng)輻射;另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽(yáng)輻射一部分返回宇宙空間,另一部分到達(dá)地面,到達(dá)地面的

     

    這部分稱為散射太陽(yáng)輻射。到達(dá)地面的散射太陽(yáng)輻射和直接太陽(yáng)輻射之和稱為總輻射。太陽(yáng)輻射通過大氣后,其強(qiáng)度和光譜能量分布都發(fā)生變化。到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量比大氣上界小得多,在太陽(yáng)光譜上能量分布在紫外光譜區(qū)幾乎絕跡,在可見光譜區(qū)減少40%,而在紅外光譜區(qū)增至60%。

    在地球大氣上界,北半球夏至?xí)r,日輻射總量最大,從極地到赤道分布比較均勻;冬至?xí)r,北半球日輻射總最小,極圈內(nèi)為零,南北差異最大。南半球情況相反。春分和秋分時(shí),日輻射總量的分布與緯度的余弦成正比。南、北回歸線之間的地區(qū),一年內(nèi)日輻射總量有兩次最大,年變化小。緯度愈高,日輻射總量變化愈大。

    到達(dá)地表的全球年輻射總量的分布基本上成帶狀,只有在低緯度地區(qū)受到破壞。在赤道地區(qū),由于多云,年輻射總量并不最高。在南北半球的副熱帶高壓帶,特別是在大陸荒漠地區(qū),年輻射總量較大,最大值在非洲東北部。

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