【文章內容簡介】 ， 是人類肉眼可見光譜區(qū)，也是植物光合作用的有效光譜區(qū)?？梢姽饪砂床ㄩL由長至短分解為 紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光。 太陽輻射的最大波長 。 ? 紫外光區(qū)（ λ） 能量占總能量的7%，具有化學效應， 全部到達地面有毀滅生物的作用，幸大氣中 O3層吸收而到達地面的極少，它具有殺菌消毒，促進種子萌發(fā)的作用。 ? 紅外線區(qū)（ λ）能量占總能量的 43%，具有熱效應，起著加熱地面、大氣、動、植物等物體的作用。 三 、 太陽輻照度 太陽輻照度 太陽輻照度是反映太陽輻射強弱程度的物理量 。 它指單位時間內投射到單位面積上的太陽輻射能量 ， 用符號 S表示 ,其單位為 J/ () 。 太陽常數 當地球處于 日地平均距離 時，在大氣上界，所測得的 太陽輻照度 變化較小，稱為太陽常數。 ? 太陽常數的數值隨太陽黑子數目的變化和測定方法的不同而有變化 ,并非一個常數。 ? 1981年 10月世界氣象組織根據火箭、衛(wèi)星等儀器觀測的結果，將太陽常數值修改為 J/ () ,其變化幅度一般在 177。 2% 范圍內。 ? 3. 到達地面的太陽輻照度 ? 如果不考慮大氣的影響 ，則地平面上的太陽輻照度取決于 太陽高度角 。圖中 (P13)的 Sˊ為某地平面的 太陽輻照度 ， S0為 太陽常數 ， h⊙為太陽高度角。 這時到達 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??；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。 光照強度 ? 表示光效應的物理量，稱為 光照強度 ，簡稱 照度。 ? 光照強度的大小取決于可見光的強弱。 它指單位時間內垂直投射到單位面積上的對正常人眼能產生光亮感覺的 太陽輻射能量 ，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，照度由直射光和散射光二部分構成，陰天僅為散射光。 四 、 太陽輻射在大氣中的減弱作用 若 大氣上界 得到的太陽輻射能為100%， 經過大氣層后 ， 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%， 能直達和散射到達地面且被地面吸收的僅 43%。 可見大氣對太陽輻射的減弱是強烈的 。 返回 吸收作用 氧、臭氧、水汽和 CO2 氣體成分 強吸收波段 弱吸收波段 氧 200nm的紫外光 690~760nm的可見光 臭氧 200~320nm的紫外光 600nm的可見光 水汽 930~1500nm的紅外光 （三個強吸收帶） 600~700nm的可見光 （三個弱吸收帶） 減弱方式 主要的吸收成分 各成分的吸收波段 吸收太陽輻射的物質：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在強烈的吸收帶，使??m的紫外線不能到達地面，能減少太陽總能量的4% ? CO2 主要吸收紅外線，強度較弱 ? 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輻射 特點 1) 大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性； 2) 大氣吸收太陽輻射占總量的 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對紅外線的吸收； 4) 整個大氣層對可見光的吸收率約為 ， 而太陽輻射能量集中在可見光區(qū)； 因此，低層大氣因吸收太陽輻射而增溫是很少 的，太陽輻射不是對流層主要的直接熱源。 散射作用 散射 當太陽輻射通過大氣時，遇到大氣中的各種質點，太陽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 與散射質點的相對大小 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 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。云層平均反射率為 50%～ 55%。 ? 大氣對太陽輻射的減弱方式 ? 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的太陽輻射的特性(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 ： 強烈吸收波長290nm的紫外線； 水汽 、 CO2及微塵雜質： 主要吸收紅外線； 大氣對可見光譜區(qū)吸收極少 。 另外 ， 云層能吸收大量的太陽輻射 ， 吸收量為大氣上界的 14% ? 分子散射 當直徑比太陽輻射波長小的質粒 （ 空氣分子 ） 所產生的散射 。 分子散射具有選擇性 ， 波長越短 ，被散射的越強；而波長較長的輻射 ，則被散射的較弱 。 例 (p15) ? 粗粒散射 ?當直徑比太陽輻射波長大的質粒 (煙塵 、 云霧滴 ） 所產生的散射 。 粗粒散射沒有選擇性 ， 對各種波長幾乎具有同等散射能力 ， 散射系數不再隨波長改變 ， 稱之為漫射 。 大氣中較大的塵粒 、 云層能反射太陽輻射到宇宙空間去 ， 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 。 使太陽輻射削弱 27%。 返回 ? 大氣對太陽輻射的減弱方式 ? 大氣層的厚度 ? 大氣透明程度 太陽輻射穿過大氣的路程越長 ， 它被減弱得越多；反之 路徑越短 ，被將減弱得越少 。 太陽輻射穿過大氣層的厚度與太陽高度角有關 。 太陽高度角越大 ，太陽輻射穿過大氣層的路程越短 。 用大氣透明系數表示。 與大氣的密度、水汽含量以及塵埃雜質大小及含量有關，這些物質越多，大氣透明程度越差，因而太陽輻射受到的減弱越強。 五 、 到達地面的太陽輻射 ?經過大氣減弱后投射到地面的太陽輻射由兩部分組成 ， 即太陽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輻射。 直接輻射照度 是指單位面積，在單位時間內所接受的直接輻射，用 Sˊ表示。 散射輻射 是指經散射后，由天空投射到地面的太陽輻射。散射輻射照度 是指單位面積，在單位時間內所接受的散射輻射，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 主要是太陽高度角和大氣透明系數 (1)太陽高度角 當太陽高度角增大時，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）影響太陽總輻照度的因素 （ 2)大氣透明度 當大氣透明系數增大時，直接輻射增大，但散射輻射減小， 這時，輻射總量的變化就無法判斷。 一般來說，直接輻射大于散射輻射，因此，當大氣透明系數增大時，總輻射也增大。 (3)海拔高度 ? 當海拔升高時，大氣透明系數增大，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 當天空烏云密布時 ，直接輻射為零（ Sˊ =0），到達地面的輻照度以散射輻射（ D）為主，但其值也減小，則這時的總輻射（ Q）必定減小。 ②當部分天空有云，且云遮住陽光 ， 這時，對該區(qū)域來講，直接輻射為零（ Sˊ =0），而散射輻射（ D） 的增大量補償不了直接輻射（ Sˊ ） 的減小量，則總輻射（ Q） 也減小。 ③ 當部分天空有云，而且是沒有遮住陽光的中云和高云， 這時，對該區(qū)域來講，直接輻射（ Sˊ ） 沒有明顯減小，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， 一年中有兩個最大值，分別出現在春分和秋分。 光照度的變化 晴天時，光照度由直射光和散射光兩部分組成；陰天時，只有散射光。 太陽輻射總量的變化 一天內，一般在中緯度地區(qū)，夏季太陽輻射日總量大 ，冬季太陽輻射日總量??； 一年中，太陽輻射年總量一般隨緯度的增高而減少 。（ P16)