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太阳辐射(英语:Solar radiation)指太阳从核聚变所产生的能量,经由电磁波传递到各地的辐射能。太阳辐射的光学频谱接近温度5800K的黑体辐射。大约有一半的频谱是电磁波谱中的可见光,而另一半有红外线与紫外线等频谱。如果紫外线没有被大气层或是其他的保护装置吸收,它会影响人体皮肤的色素的变化。

测量上通常都用全天日射计与银盘日射计(Silver-disk pyrheliometer)等仪器来测量太阳辐射。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,太阳辐射在一类致癌物清单中。

影响因素

太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的强弱。大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用,大大削弱了到达地面的太阳辐射。

但尚有诸多因素影响太阳辐射的强弱,使到达不同地区的太阳辐射的多少不同。影响太阳辐射强弱的因素主要有以下四个因 素[1]

纬度位置

纬度低则正午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射就多;反之,则少。这是太阳辐射从低纬向高纬递减的主要原因。地球绕太阳公转的轨道为椭圆形,太阳位于两个焦点中的一个焦点上。因此,日地距离时刻在变化。每年1月2日至5日经过近日点,7月3日至4日经过远日点。地球上接受到的太阳辐射的强弱与日地距离的平方成反比。太阳光线与地平面的夹角称为太阳高度角,它有日变化和年变化。太阳高度角大,则太阳辐射强。

天气状况

晴朗的天气,由于云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;阴雨的天气,由于云层厚且多,大 气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射就弱。如赤道地区被赤道低压带控制,多对流雨,而副热带地区被副高控制,多晴朗天气,所以赤道地区的太阳辐射要弱于副热带地区。

海拔高低

海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱。如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区,主要就是这个原因。如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区,主要就是这个原因。

日照长短

日照时间长,获得太阳辐射强;日照时间短,获得太阳辐射弱。如我国夏季南北普遍高温,温差不大,是因为纬度越高的地 区,白昼时间长,弥补了因太阳高度角低损失的能量。白昼长度指从日出到日落之间的时间长度。赤道上四季白昼长度均 为12小时,赤道以外昼长四季有变化,23.5°纬度的春、秋分日昼长12小时,夏至和冬至日昼长分别为14小时51分和9小时09 分,到纬度66°33′出现极昼和极夜现象。南北半球的冬夏季节时间正好相反。

地面辐射

地面辐射

地球表面在吸收太阳辐射的同时,又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。地表面这种以其本身的热量日夜不停地向 外放射辐射的方式,称为地面辐射。太阳辐射由于地表温度比太阳低得多(地表面平均温度约为300K),因而,地面辐射的主要 能量集中在1~30微米之间,其最大辐射的平均波长为10微米,属红外区间,与太阳短波辐射相比,称为地面长波辐射[2]

地面的辐射能力,主要决定于地面本身的温度。由于辐射能力随辐射体温度的增高而增强,所以,白天,地面温度较高,地面辐射较强;夜间,地面温度较低,地面辐射较弱。

地面的辐射是长波辐射,除部分透过大气奔向宇宙外,大部分被大气中水汽二氧化碳所吸收,其中水汽对长波辐射的吸收更为显著。因此,大气,尤其是对流层中的大气,主要靠吸收地面辐射而增热。

视频

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参考文献

  1. 太阳辐射强度影响因素是什么,佰佰安全网 , 2019-3-3
  2. 辐射漫谈,豆丁网, 2014-3-25