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太陽輻射

來源:林上科技   發布時間:2012/1/4 15:00:23  浏覽:

一、太陽常數   
    太陽常數指地球在日地平均距離處與太陽光垂直的大氣上界單位面積上在單位時間内所接收太陽輻射的所有波長總能量。太陽輻射通過星際空間到達地球,但由于地球以橢圓形軌道繞太陽運行,因此太陽與地球之間的距離不是一個常數,而且一年裡每天的日地距離也不一樣。衆所周知,某一點的輻射強度與距輻射源的距離的平方成反比,這意味着地球大氣上方的太陽輻射強度會随日地間距離不同而異。然而,由于日地間距離太大(平均距離為1.5 x 108km),所以地球大氣層外的太陽輻射強度幾乎是一個常數。近年來通過各種先進手段測得的太陽常數的标準值為1353w/m2。一年中由于日地距離的變化所引起太陽輻射強度的變化不超過上3.4%。
二、太陽輻射狀況
     太陽輻射通過大氣,一部分到達地面,稱為直接太陽輻射;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。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間,另一部分到達地面,到達地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣後,其強度和光譜能量分布都發生變化。到達地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多,在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區幾乎絕迹,在可見光譜區減少40%,而在紅外光譜區增至60%。
      在地球大氣上界,北半球夏至時,日輻射總量最大,從極地到赤道分布比較均勻;冬至時,北半球日輻射總最小,極圈内為零,南北差異最大。南半球情況相反。春分和秋分時,日輻射總量的分布與緯度的餘弦成正比。南、北回歸線之間的地區,一年内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。
     就全球平均而言,太陽總輻射隻占到達大氣上界太陽輻射的45%。總輻射量随緯度升高而減小,随高度升高而增大。一天内中午前後最大,夜間為0;一年内夏大冬小。太陽輻射能在可見光線(0.4~0.76&mu;m)、紅外線(>0.76&mu;m)和紫外線(<0.4&mu;m)分别占43%、53%和4%,即集中于短波波段,故将太陽輻射稱為短波輻射。
      近年來,大量化學物質破壞了大氣層中的臭氧層,破壞了這道保護人類健康的天然屏障。據國家氣象中心提供的報告顯示,1979年以來我國大氣臭氧層總量逐年減少,在20年間臭氧層減少了14%。而臭氧層每遞減1%,皮膚癌的發病率就會上升3%。目前,北京市氣象局發布了北京市的紫外線指數,以幫助人們适當預防紫外線輻射。同時,我們可以采用專業儀器對紫外線強度進行測量,如紫外照度計。

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