【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 是人類肉眼可見(jiàn)光譜區(qū)，也是植物光合作用的有效光譜區(qū)?？梢?jiàn)光可按波長(zhǎng)由長(zhǎng)至短分解為 紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光。 太陽(yáng)輻射的最大波長(zhǎng) 。 ? 紫外光區(qū)（ λ） 能量占總能量的7%，具有化學(xué)效應(yīng)， 全部到達(dá)地面有毀滅生物的作用，幸大氣中 O3層吸收而到達(dá)地面的極少，它具有殺菌消毒，促進(jìn)種子萌發(fā)的作用。 ? 紅外線區(qū)（ λ）能量占總能量的 43%，具有熱效應(yīng)，起著加熱地面、大氣、動(dòng)、植物等物體的作用。 三 、 太陽(yáng)輻照度 太陽(yáng)輻照度 太陽(yáng)輻照度是反映太陽(yáng)輻射強(qiáng)弱程度的物理量 。 它指單位時(shí)間內(nèi)投射到單位面積上的太陽(yáng)輻射能量 ， 用符號(hào) S表示 ,其單位為 J/ () 。 太陽(yáng)常數(shù) 當(dāng)?shù)厍蛱幱?日地平均距離 時(shí)，在大氣上界，所測(cè)得的 太陽(yáng)輻照度 變化較小，稱為太陽(yáng)常數(shù)。 ? 太陽(yáng)常數(shù)的數(shù)值隨太陽(yáng)黑子數(shù)目的變化和測(cè)定方法的不同而有變化 ,并非一個(gè)常數(shù)。 ? 1981年 10月世界氣象組織根據(jù)火箭、衛(wèi)星等儀器觀測(cè)的結(jié)果，將太陽(yáng)常數(shù)值修改為 J/ () ,其變化幅度一般在 177。 2% 范圍內(nèi)。 ? 3. 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻照度 ? 如果不考慮大氣的影響 ，則地平面上的太陽(yáng)輻照度取決于 太陽(yáng)高度角 。圖中 (P13)的 Sˊ為某地平面的 太陽(yáng)輻照度 ， S0為 太陽(yáng)常數(shù) ， h⊙為太陽(yáng)高度角。 這時(shí)到達(dá) AC和 AB面上的總輻射量相等 ，即： ? Sˊ =S0Sinh⊙ ? 一天中，正午 h⊙ 最大， Sˊ 值最大，夜間h⊙ 最?。榱悖?， Sˊ 也值最小；一年中，夏至正午 h⊙ 最大， Sˊ 值最大，冬至正午 h⊙ 最小，Sˊ 也值最小。 光照強(qiáng)度 ? 表示光效應(yīng)的物理量，稱為 光照強(qiáng)度 ，簡(jiǎn)稱 照度。 ? 光照強(qiáng)度的大小取決于可見(jiàn)光的強(qiáng)弱。 它指單位時(shí)間內(nèi)垂直投射到單位面積上的對(duì)正常人眼能產(chǎn)生光亮感覺(jué)的 太陽(yáng)輻射能量 ，其單位為 Lx（勒克斯）。 ? 照度有日變化，一天中以正午時(shí)為最大。一年中夏季最大，冬季最小。隨緯度增加，照度減小。 ? 晴天時(shí)，照度由直射光和散射光二部分構(gòu)成，陰天僅為散射光。 四 、 太陽(yáng)輻射在大氣中的減弱作用 若 大氣上界 得到的太陽(yáng)輻射能為100%， 經(jīng)過(guò)大氣層后 ， 大氣和云層吸收了20%， 大氣散射 10%， 云層等反射共返回宇宙空間 27%， 能直達(dá)和散射到達(dá)地面且被地面吸收的僅 43%。 可見(jiàn)大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱是強(qiáng)烈的 。 返回 吸收作用 氧、臭氧、水汽和 CO2 氣體成分 強(qiáng)吸收波段 弱吸收波段 氧 200nm的紫外光 690~760nm的可見(jiàn)光 臭氧 200~320nm的紫外光 600nm的可見(jiàn)光 水汽 930~1500nm的紅外光 （三個(gè)強(qiáng)吸收帶） 600~700nm的可見(jiàn)光 （三個(gè)弱吸收帶） 減弱方式 主要的吸收成分 各成分的吸收波段 吸收太陽(yáng)輻射的物質(zhì)：主要是 O2， O3， CO2， H2O等 ? O2 吸收 ? ?m的紫外線，主要發(fā)生在高層大氣 ? O3 吸收紫外線， 在 ?m在強(qiáng)烈的吸收帶，使??m的紫外線不能到達(dá)地面，能減少太陽(yáng)總能量的4% ? CO2 主要吸收紅外線，強(qiáng)度較弱 ? H2O 主要吸收紅外線，吸收量占 13% ? 塵埃、水滴也可吸收部分太陽(yáng)輻射 特點(diǎn) 1) 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收具有選擇性； 2) 大氣吸收太陽(yáng)輻射占總量的 24%； 3) 平流層以上氣層主要是 O2， O3吸收紫外線 ， 吸收率接近于 1； 平流層以下主要是水汽和 CO2對(duì)紅外線的吸收； 4) 整個(gè)大氣層對(duì)可見(jiàn)光的吸收率約為 ， 而太陽(yáng)輻射能量集中在可見(jiàn)光區(qū)； 因此，低層大氣因吸收太陽(yáng)輻射而增溫是很少 的，太陽(yáng)輻射不是對(duì)流層主要的直接熱源。 散射作用 散射 當(dāng)太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣時(shí)，遇到大氣中的各種質(zhì)點(diǎn)，太陽(yáng)輻射能的一部分散向四面八方，稱為散射。 分類 由 入射輻射波長(zhǎng) 與散射質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)大小 r，將散射分為 分子散射（雷萊散射）和米（ Mie）散射。 ? 反射作用 參與反射作用的物質(zhì) 大氣中較大的 塵粒 和 云滴、云層 。 云的反射作用 其反射能力隨云狀、云量和云厚而不同。 云量愈多，云層愈厚，反射愈強(qiáng)。云層平均反射率為 50%～ 55%。 ? 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱方式 ? 吸收作用 ? 散射作用 ? 反射作用 大氣的某些成分 ， 具有選擇吸收某些波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射的特性(吸收量為大氣上界的 6%） ， 其中最主要的有 O O 水汽和 CO2等 。 O2 、 O3 ： 強(qiáng)烈吸收波長(zhǎng)290nm的紫外線； 水汽 、 CO2及微塵雜質(zhì)： 主要吸收紅外線； 大氣對(duì)可見(jiàn)光譜區(qū)吸收極少 。 另外 ， 云層能吸收大量的太陽(yáng)輻射 ， 吸收量為大氣上界的 14% ? 分子散射 當(dāng)直徑比太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)小的質(zhì)粒 （ 空氣分子 ） 所產(chǎn)生的散射 。 分子散射具有選擇性 ， 波長(zhǎng)越短 ，被散射的越強(qiáng)；而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的輻射 ，則被散射的較弱 。 例 (p15) ? 粗粒散射 ?當(dāng)直徑比太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)大的質(zhì)粒 (煙塵 、 云霧滴 ） 所產(chǎn)生的散射 。 粗粒散射沒(méi)有選擇性 ， 對(duì)各種波長(zhǎng)幾乎具有同等散射能力 ， 散射系數(shù)不再隨波長(zhǎng)改變 ， 稱之為漫射 。 大氣中較大的塵粒 、 云層能反射太陽(yáng)輻射到宇宙空間去 ， 其中云層反射作用最顯著 。 云的反射能力隨云狀 、 云量和云厚而不同 。 云量愈多 ， 云層愈厚 ， 反射愈強(qiáng) 。 使太陽(yáng)輻射削弱 27%。 返回 ? 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱方式 ? 大氣層的厚度 ? 大氣透明程度 太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣的路程越長(zhǎng) ， 它被減弱得越多；反之 路徑越短 ，被將減弱得越少 。 太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層的厚度與太陽(yáng)高度角有關(guān) 。 太陽(yáng)高度角越大 ，太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層的路程越短 。 用大氣透明系數(shù)表示。 與大氣的密度、水汽含量以及塵埃雜質(zhì)大小及含量有關(guān)，這些物質(zhì)越多，大氣透明程度越差，因而太陽(yáng)輻射受到的減弱越強(qiáng)。 五 、 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射 ?經(jīng)過(guò)大氣減弱后投射到地面的太陽(yáng)輻射由兩部分組成 ， 即太陽(yáng)直接輻射和散射輻射 。 直接輻射是 指以平行光線的形式直接投射到地面的太陽(yáng)輻射。 直接輻射照度 是指單位面積，在單位時(shí)間內(nèi)所接受的直接輻射，用 Sˊ表示。 散射輻射 是指經(jīng)散射后，由天空投射到地面的太陽(yáng)輻射。散射輻射照度 是指單位面積，在單位時(shí)間內(nèi)所接受的散射輻射，用 D表示。 直接輻射與散射輻射之和，稱為總輻射。 直接輻射照度與散射輻射照度之和稱為總輻照度 （ Q）。 即 Q = S39。+ D 返回 主要是太陽(yáng)高度角和大氣透明系數(shù) (1)太陽(yáng)高度角 當(dāng)太陽(yáng)高度角增大時(shí)，直接輻射和散射輻射都增大，因而總輻射也增大。又 由于太陽(yáng)高度角有日、年變化和隨緯度的變化 ，因此總輻射也有日、年變化和空間水平變化。 （一）影響太陽(yáng)總輻照度的因素 （ 2)大氣透明度 當(dāng)大氣透明系數(shù)增大時(shí)，直接輻射增大，但散射輻射減小， 這時(shí)，輻射總量的變化就無(wú)法判斷。 一般來(lái)說(shuō)，直接輻射大于散射輻射，因此，當(dāng)大氣透明系數(shù)增大時(shí)，總輻射也增大。 (3)海拔高度 ? 當(dāng)海拔升高時(shí)，大氣透明系數(shù)增大，總輻射也增大。 (4)云量 云量增多，總輻射可能增大，也可能減小，分為以下三種情況： ① 當(dāng)天空烏云密布時(shí) ，直接輻射為零（ Sˊ =0），到達(dá)地面的輻照度以散射輻射（ D）為主，但其值也減小，則這時(shí)的總輻射（ Q）必定減小。 ②當(dāng)部分天空有云，且云遮住陽(yáng)光 ， 這時(shí)，對(duì)該區(qū)域來(lái)講，直接輻射為零（ Sˊ =0），而散射輻射（ D） 的增大量補(bǔ)償不了直接輻射（ Sˊ ） 的減小量，則總輻射（ Q） 也減小。 ③ 當(dāng)部分天空有云，而且是沒(méi)有遮住陽(yáng)光的中云和高云， 這時(shí)，對(duì)該區(qū)域來(lái)講，直接輻射（ Sˊ ） 沒(méi)有明顯減小，或減小不多，而散射輻射（ D） 卻有明顯增大，因此使得 總輻射（ Q） 增大。 （二）太陽(yáng)總輻照度的變化規(guī)律 總輻照度的日變化 一天中，總輻照度夜間為零，日出后逐漸增大，正午達(dá)到最大，午后又逐漸減小。 總輻照度的年變化 一年中，中、高緯度地區(qū)總輻照度夏季最大，冬季最小。 赤道附近， 一年中有兩個(gè)最大值，分別出現(xiàn)在春分和秋分。 光照度的變化 晴天時(shí)，光照度由直射光和散射光兩部分組成；陰天時(shí)，只有散射光。 太陽(yáng)輻射總量的變化 一天內(nèi)，一般在中緯度地區(qū)，夏季太陽(yáng)輻射日總量大 ，冬季太陽(yáng)輻射日總量小； 一年中，太陽(yáng)輻射年總量一般隨緯度的增高而減少 。（ P16)