太阳辐射.

太阳辐射

一、太阳辐射光谱和太阳常数

太阳辐射光谱

太阳辐射中辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱，见图2.4。从图中可看出，大气上界太阳光谱能量分布曲线，与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。太阳是一个炽热的气体球，其表面温度约为6000K，内部温度更高。根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为0.475μm，这个波长在可见光的青光部分。太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光的红外线（＞0.76μm）和小于可见光的紫外线（＜0.4μm）的部分少。在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。

太阳常数

太阳辐射通过星际空间到达地球表面。当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量称为太阳常数，用Rsc (Solar constant)表示，单位为（W/m2）。太阳常数是一个非常重要的常数，一切有关研究太阳辐射的问题，都要以它为参数。关于太阳常数的研究已有很长历史了，早在20世纪初，人们就已经通过各种观测手段估计它的取值，认为大约应在1350～1400W/m2之间。太阳常数虽然经多年观测，由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同，其数值常不一致。据研究，太阳常数的变化具有周期性，这可能与太阳黑子的活动周期有关。在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。近年来，气候学家指出，只要地球的长期气候发生1%的变化，就会引起太阳常数的变化。目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测，并在宇宙空间实验站设计了名为“地球辐射平衡”的课题，其中一个重要项目就是对太阳辐射进行长期监视。这些观测数据将对进一步了解大气物理过程及全球气候变迁的原因有很大帮助。1981年世界气象组织推荐的太阳常数值Rsc=1367±7（W/m2），通常采用1367W/m2。

二、太阳辐射在大气中的衰减

太阳辐射通过大气层后到达地球表面。由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射作用，使投射到大气上界的辐射不能完全到达地表面。图2.4最下面的实曲线表示太阳辐射通过大气层被吸收、散射、反射后到达地表的太阳辐射光谱。

图2.4 大气上界和地面的太阳辐射光谱

与大气上界的太阳辐射光谱相比较，可以看出：通过大气层后，太阳总辐射能有明显地减弱；波长短的辐射能减弱得最为显著；辐射能随波长的分布变得极不规则。产生这些变化有以下几方面原因：1大气对太阳辐射的吸收太阳辐射穿过大气层到达地面时，要受到一定程度的减弱，这是因为大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。大气中吸收太阳辐射的成分主要有水汽、液态水、二氧化碳、氧、臭氧及尘埃等固体杂质等。太阳辐射被吸收后变成了热能，因而使太阳辐射减弱。水汽吸收最强的波段是位于红外区的0.93～2.85μm,据估计，太阳辐射因水汽的吸收可减弱约4%～15%。氧只对波长小于0 2μm的紫外线吸收很强，在可见光区虽然也有吸收，但较弱。臭氧在大气中的含量很少，但在紫外区和可见光区都有吸收带，在0.2～0.3μm波段的吸收带很强，由于臭氧的吸收，使小于0.29μm波段的太阳辐射不能到达地面，因而保护了地球上的一切生物免遭紫外线过度辐射的伤害。臭氧在0.44～0.75μm还有吸收，虽不强，但因这一波段正好位于太阳辐射最强的区域内，所以吸收的太阳辐射量相当多。二氧化碳对太阳辐射的吸收比较弱，仅对红外区2.7μm和4.3μm附近的辐射吸收较强，但该区域的太阳辐射较弱，被吸收后对整个太阳辐射的影响可忽略。悬浮在大气中的水滴、尘埃、污染物等杂质，对太阳辐射也有吸收作用，大气中这些物质含量越高，对太阳辐射吸收越多，如在工业区、森林火灾、火山爆发、沙尘暴等，太阳辐射都有明显减弱。总之，大气对太阳辐射的吸收，在平流层以上主要是氧和臭氧对紫外辐射的吸收，平流层至地面主要是水汽对红外辐射的吸收。被大气成分吸收的这部分太阳辐射，将转化为热能而不再到达地面。由于大气成分的吸收多位于太阳辐射光谱两端，而对

可见光部分吸收较少，因此可以说大气对可见光几乎是透明的。

2大气对太阳辐射的散射

太阳辐射进入大气时将遇到空气分子、尘粒、云雾滴等质点，都要产生散射现象。散射不像吸收那样是把辐射转变为热能，而只是改变辐射的方向，使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播，使原来传播方向上的太阳辐射减弱。见图2.5。如果太阳辐射遇到的散射质点的直径比入射辐射的波长要短（如空气分子），则对入射辐射中波长较短的辐射的散射强，也即辐射波长愈短，散射愈强；而对波长较长的辐射散射弱。对于一定大小的分子来说，散射能力与波长的四次方成反比。这种散射是有选择性的，称为分子散射，也叫雷利（Rayleigh）散射。

表2.3为可见光的散射系数相对值，即若将红光（0.70μm）的散射系数定为1.0，则紫光（0.44μm）的散射系数为红光的6.4倍。当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射中波长较短的蓝紫光被散射得多，所以晴朗的天空呈蔚蓝色。日出、日落时，因光线通过大气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以看上去太阳呈桔红色。

当太阳辐射遇到的散射质点的直径是比入射的波长大的粗粒质点，辐射虽然也被散射，但这种散射是没有选择性的，即辐射的各种波长都同样地被散射。这种散射称粗粒散射，也称米(Mie)散射。例如当空气中污染较严重或存在较多的雾粒或尘埃等杂质时，一定范围的长短波都同样地被散射，使天空呈灰白色。

大气云层及颗粒物对太阳辐射的反射

大气中的云层和较大颗粒物能将部分太阳辐射反射回宇宙空间。其中云的反射能力最强。云的反射能力随云状、云量和厚度的不同而不同。见图 2.6，一般情况下云的平均反射率为0.50～0.55。如果按地球平均云量为5计算，太阳辐射就有近25%被云反射回空间，因此云的反射作用对太阳辐射影响很大。上述提到的大气对太阳辐射的衰减三种方式中，以反射作用最为重要，尤其以云层对太阳辐射的反射最为明显，散射作用次之，吸收作用相对最小。

三、到达地面的太阳辐射

到达地面的太阳辐射由两部分组成：一是太阳以平行光的形式直接投射到地面上的，称为太阳直接辐射用Rsb(Direct beam solarradiation)表示；另一个是经过散射后到达地面的，称为散射辐射用Rsd (Diffuse solar radiation)表示，两者之和就是到达地面的太阳总辐射，用Rs（Solar radiation）表示，Rs=Rsb +Rsd 。

直接辐射

太阳以平行光形式投射到地面的直接辐射Rsb 是地球表面获得太阳辐射最主要来源。它的强弱由下式表示：

Rsb =am2Rc2sinh⊙（2.8）

式中Rsc 是太阳常数1367W/m2,h⊙是太阳高度角，a是大气透明系数，m是大气质量数。从式中可以看出，太阳直接辐射与太阳高度角、大气质量数和大气透明系数有关。

（1）太阳高度角

太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。太阳直接辐射随太阳高度角的增大而增大。一方面是由于太阳高度角 (h⊙) 愈小时，等量的太阳辐射能散布的面积愈大，则单位面积上接受到的能量就愈少。另一方面，因为太阳高度角愈小时，太阳光穿过的大气层就愈厚，大气对太阳辐射的减弱作用就愈强。所以到达地面上的辐射就愈少。太阳高度角的计算式为：

h⊙=arcsin［sinφsinδ+cosφcosδcos 15°(t-12)］（2.9）式中φ是当地的纬度；δ是太阳赤纬（也称太阳倾角），可根据天文年历查到；t是地方时，按24 h计算每小时15°。例如：北京(φ＝４０°Ｎ)6月22日(夏至δ＝23.4°)下午1点半(t=13.5)的太阳高度角：

h⊙ ＝arcsin［sin 40°sin 23.4°+cos 40°cos 23.4 cos 15°(13.5-12)］＝65°（2）大气质量数

在标准状况下，海平面气压为1013hPa，气温为0℃时，太阳光垂直投射到地面所经路程中，单位截面积空气柱的质量称为一个大气质量数m。不同太阳高度角，阳光经过的大气质量数也不同。当太阳高度角很小时，m值很大，随着太阳高度角的增大，m值很快减少。太阳在地平面时所通过的m值比在天顶时大35.4倍。在计算大气质量数时需要考虑如下几个问题：（a）地球是一个弯曲的表面，所以地球大气上界是一条曲线。（b）光线在大气中传播的路径也是一条曲线，这是由于大气密度随高度而递减，光线穿过不同密度的介质时发生折射而形成的。（c）空气密度在水平方向上也是不均匀的。为解决上述困难，要作如下假设：（a）光线在大气中传播的路径是一条直线。（b）大气上界的表面设为平面。（c）水平方向上的密度是均一的。常用的大气质量数计算式为：

m=(P/P0)/ h⊙

式中P/P0代表观测地气压与经过纬度订正的海平面气压之比，h⊙是太阳高度角。

（3）大气透明度

太阳辐射从大气上界进入大气层后还要受大气透明度的影响。大气透明度的特征量用透明系数a表示。它是指透过一个大气质量数后的辐射强度与透过前的辐射强度之比。也就是当太阳位于天顶时，在大气上界的太阳辐射通量密度即太阳常数Rsc与到达地面的太阳辐射通量密度Rs之比值。

a=Rs/Rsc

a值表明辐射通过大气后的削弱程度。实际上，不同波长的削弱也不相同，a仅表征对各种波长的平均削弱情况。JP1大气透明系数与大气中的水汽、水汽凝结物、尘埃杂质等有关。这些物质越多，大气透明程度越差，透明系数越小。因而太阳辐射受到的减弱越强，地面获得的太阳辐射也越少。a是一个小于1的数，其取值是：当天空特别晴朗，污染较少时a=0.9；当污染特别严重，天空特别混浊时a=0.6；一般情况下a=0.84左右。JP由于太阳直接辐射主要是由太阳高度角决定的，所以有明显的日变化、年变化和随纬度的变化。一天中，无云的天气条件下，一般是中午太阳高度角最大，直接辐射最强；日出、日落时太阳高度角最小，直接辐射最弱。一年中，对一个地区来说，直接辐射夏季最大，冬季最小。但如果夏季，大气中的水汽含量增加，云量增多，会使直接辐射减弱很多，使得直接辐射的最大月平均值出现在春末夏初季节。

太阳直接辐射还随纬度而改变。一年中低纬地区比高纬的太阳高度角大，所以获得的直接辐射也多，但全年直接辐射的最大值出现在回归线附近，而不在赤道的原因是赤道上空云雨较多，太阳被遮蔽时间长。

2 散射辐射

大气对太阳辐射有散射作用，其中散射向地面的那部分称为散射辐射Rsd ，它的强弱由下式表示：

Rsd =0.5Rsc(1-am)sinh⊙（2.11）

式中各项意义同前。散射辐射是一种短波辐射，其能量分布，比直接辐射更集中于波长较短的光区。从上式可以看出，散射辐射的大小也与太阳高度角、大气透明度、大气质量数等因素有关。当太阳高度角增大时，直接辐射增加，散射辐射也增大。在太阳高度角一定时，如果大气透明度不好，散射质点多，散射辐射增强；而大气透明度好，散射质点少，散射辐射减弱。散射辐射的日、年变化也主要取决于太阳高度角的变化。一天中散射辐射的最大值出现在正午前后，一年中散射辐射的最大值出现在夏季。

3 总辐射

到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为总辐射Rs，它的表达式如下：

Rs=Rsb+Rsd=0.5Rsc(1+am)sinh⊙)（2.12）

总辐射的日变化与直接辐射的日变化基本一致。见图2 9。日出以前,地面上获得的总辐射不多，只有散射辐射；日出以后，太阳高度角不断增大，当太阳高度角增到20°以前，散射辐射大于直接辐射，以后由于直接辐射增加得较快，使散射辐射在总辐射中所占比例逐渐减小；当太阳高度角达到50°左右，散射辐射只占总辐射的10%～20%；到中午时，直接辐射和散射辐射均达最大值；中午以后二者又按相反的次序变化。有云时总辐射一般会减少，因为这时直接辐射的减弱比散射辐射的增强要多。只有当云量不太多，太阳视面无云，直接

辐射没受到影响，而散射辐射因云的增加而增大时，总辐射才比晴空时稍大。辐射的年变化与直接辐射的年变化基本一致，中高纬度地区，总辐射强度（指月平均值）夏季最大，冬季最小；赤道附近（纬度0～20°左右），一年中有两个最大值分别出现在春分和秋分。总辐射随纬度的分布一般是，纬度愈低总辐射愈大。反之就愈小。但由于赤道附近云很多，对太阳辐射削弱得也很多，所以，总辐射年总量最大值不是出现在赤道，而是出现在纬度20°附近。

其主要特点是太阳辐射年平均总量在3803１０７～8403１０７J/(m22a)范围内。一般西部多于东部，山区多于平原。四川盆地为低值区，最低值仅为3103１０７J/(m22a)。青藏高原为高值区，年平均总量达7903１０７J/(m22a)，比同纬度东部地区几乎高出一倍。

四、地面对太阳辐射的反射

到达地面的太阳总辐射不能完全被地面吸收，有一部分将被地面反射。地面反射辐射的大小与地面对太阳辐射或称短波辐射的反射率α(Albedo)有关。短波辐射反射率主要与下垫面的颜色、湿度、粗糙度、不同植被、土壤性质及太阳高度角等因素有关。

1 颜色对反射率的影响

颜色不同的各种下垫面，对太阳辐射可见光部分有选择反射的作用。各种颜色表面的最强反射光谱，就是它本身颜色的波长。白色表面具有最强的反射能力，黑色表面的反射能力较小，绿色植物对黄绿光的反射率大。颜色不同，反射率有很大差别，例如新白雪的反射率可高达80%～95%，而黑钙土的反射率只有5%～12%。

2 土壤湿度对反射率的影响

反射率将随土壤湿度的增大而减小。例如白沙土，随着湿度的增加其反射率从40%降到18%，减少了22%。这是因为水的反射率比陆面小的缘故。有试验指出，地面反射率与土壤湿度呈负指数关系。

3 粗糙度对反射率的影响

随着下垫面粗糙度的增加，反射率明显减小。这是由于太阳辐射在起伏不平的粗糙地表面，有多次反射，另外太阳辐射向上反射的面积相对变小，所以导致反射率变小。

4 太阳高度角对反射率的影响

当太阳高度角比较低时，无论何种表面，反射率都较大。随着太阳高度角的增大，反射率减小。一日中太阳高度有规律的日变化，使地面反射率也有明显的日变化，中午前后较小，早、晚较大。

5几种下垫面的反射率植被反射率的

大小与植被种类、生长发育状况、颜色和郁闭程度有关。植物颜色愈深，反射率愈小，绿色植物在20%左右。植物苗期与裸地相差不多，反射率较大；生长盛期反射率变小，多在20%左右；成熟期，茎叶枯黄，反射率又增大。水面的反射率一般比陆面小，波浪和太阳高度角对水面的反射率有很大的影响。一般太阳高度角愈大，水面愈平静，反射率愈小，例如当太阳高度角大于60°时，平静水面的反射率小于2%，高度角为30°时，反射率增至6%，高度角为2°时，反射率可达80%。新雪面的反射率可高达90%以上，脏湿雪面的反射率只有20%～30%，冰面的反射率大致为30%～40%。由于反射率随各地自然条件而变化，所以它在季节上的变化也是很大的。由此可见，即使总辐射的强度一样，不同性质的地表真正获得的太阳辐射仍有很大差别，这也是导致地表温度分布不均匀的重要原因之一。

高中地理知识点复习：太阳辐射对地球的影响

高中地理知识点复习：太阳辐射对地球的影响 、单选题 读中国年太阳辐射总量丰富区与贫乏区分布图，完成 1～2 题 1．图中年太阳辐射总量丰富区的形成原因是 A ．年均温高 B ．地势高 C ．降水丰富 2．图中年太阳辐射总量贫乏区的形成原因是 A ．多云雾 B ．多晴天 C ．多平原 3．太阳辐射是地球上的能量源泉，下列叙述不正确的是 A ．太阳辐射巨大的能量来自太阳内部的核聚变反应 B ．太阳辐射的空间分布规律是从低纬向高纬递减 C ．煤炭、石油、天然气是地质时期储存的太阳能 D ．太阳辐射能量主要集中在波长较短的紫外光区 4．下列辐射属于短波辐射的是 图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图，箭头反映了能量传递的方向及大小（粗 细） ,读图回答 5～7 题（注：大气透明度往往与大气密度、天气有关 ） A ．太阳辐射 B ．地面辐射 C ．大气辐射 D ．大气逆辐射 D ．距海远 D ．多高原 5．①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同 说明甲、 乙两地 A ．纬度相当 B ．海拔相当 C ．距海远近相同 D ．大气透明度相近

6．近地面大气温度随高度升高而递减，主要影响因素是 A ．①⑤ B ．②⑦C．③⑧ D ．④⑥ 7．霜冻多出现在晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚，主要是因为此时 A ．地面辐射弱B．太阳辐射强C．大气反射强D．大气逆辐射弱 该图是“我国到达地面的太阳辐射量分布图”，读图完成8～9 题 8．图中太阳辐射丰富区丰富的共同原因有 ① 纬度低② 海拔较高③ 云量少，晴天多④ 上空臭氧少 9．太阳能作为一种新能源，在未来的经济发展中意义非凡，关于我国太阳能分布的叙述，正确的是 ① 我国太阳能丰富区与经济发达区不一致②我国经济发达地区不但缺少常规能源，也缺 少像太阳能这样的新能源③ 我国太阳能最贫乏地区是经济最发达的地区④由于太阳能 分散，利用技术难度大，在可预见的未来，不可能成为最主要的常规能源 A ．①② B ．③④C．②③ D ．①④ 成语“蜀犬吠日”是指四川盆地的狗不常见太阳，看到太阳后就觉得奇怪，就要叫。据此完成10～11 题 10．对于“蜀犬吠日”这种现象解释最合理的是 A ．四川气候湿润，地形封闭，云雨天气多，对太阳的辐射削弱作用强B．四川盆地纬度低，光照时间短 C．四川盆地海拔低，距离太阳遥远，得到的太阳辐射少D．四川盆地地势低，周围的山地高原遮挡了较多的太阳辐射 11 ．下列说法正确的是 A ．太阳辐射的能量主要集中在红外光波段 B．“蜀犬”看到的太阳实际是太阳的光球层 C．太阳能量主要来自于内部核裂变 A ．① ② B ．③ ④C．② ③ D ．① ④

全国各地太阳能总辐射量

全国各地太阳能总辐射量 全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量 太阳能年辐射量标准光照下 地区类别地区年日照时数年平均日照 22时间,时, MJ/m?年 kWh/m?年 宁夏北部、甘肃北部、 一新疆南部、青海西部、6680-8400 1855-2333 3200-3300 5.08-6.3 西藏西部 河北西北部、山西北 部、内蒙古南部、宁 夏南部、甘肃中部、二 5852-6680 1625-1855 3000-3200 4.45-5.08 青海东部、西藏东南 部、新疆南部 山东、河南、河北 东南部、山西南部、 新疆北部、吉林、辽 宁、云南、陕西北部、三 5016-5852 1393-1625 2200-3000 3.8-4.45 甘肃东南部、广东南 部、福建南部、江苏 北部、安徽北部、台 湾西南部 湖南、湖北、广西、 江西、浙江、福建北

部、广东北部、陕西四 4190-5016 1163-1393 1400-2200 3.1-3.8 南部、江苏南部、安 徽南部、黑龙江、台 湾东北部 五四川、贵州 3344-4190 928-1163 1000-1400 2.5-3.1 、δ、ω、αs、γs值附录B 江苏省部分地区的, 太阳高度太阳方位地理纬度太阳赤纬太阳时角城市名角角(o) ,δ(o) ω(o) α(o) γs(o) s 南京 32.04 -23.43 0 34.53 0 江宁 31.95 -23.43 0 34.62 0 南六合 32.36 -23.43 0 34.21 0 京江浦 32.07 -23.43 0 34.5 0 市溧水 31.65 -23.43 0 34.92 0 高淳 31.32 -23.43 0 35.25 0 苏州 31.32 -23.43 0 35.25 0 张家港 31.86 -23.43 0 34.71 0 常熟 31.64 -23.43 0 34.93 0 苏 州太仓 31.45 -23.43 0 35.12 0 市昆山 31.39 -23.43 0 35.18 0 吴县 31.32 -23.43 0 35.25 0 吴江 31.16 -23.43 0 35.41 0 无锡 31.59 -23.43 0 34.98 0 无 锡江阴 31.91 -23.43 0 34.66 0 市宜兴 31.36 -23.43 0 35.21 0 常州 31.79 -23.43 0 34.78 0 常武进 31.78 -23.43 0 34.79 0 州金坛 31.74 -23.43 0 34.83 0 市溧阳 31.43 -23.43 0 35.14 0 镇江 32.2 -23.43 0 34.37 0 丹徒 32.2 -23.43 0 34.37 0 镇

太阳能辐射量分类

太阳能资源分四类（最新）： 我国太阳能资源分布是不均衡的，按辐射强度划分，大致可以划分为四类地区，其中： 一类地区大于6700MJ/m2，＞159.5千卡/cm2 二类地区是5400-6700MJ/m2， 128.6-159.5千卡/cm2 三类地区4200-5400MJ/m2， 100-128.6千卡/cm2 四类地区小于4200MJ/ m2。 <100千卡/cm2 我国主要城市年平均日照时数，也可以划分成四类地区。 一类地区平均日照时数在2500小时以上，一类地区有乌鲁木齐、拉萨、西宁、银川、呼和浩特、沈阳等， 二类地区平均日照时数在2000-2500小时之间，二类地区有北京、天津、石家庄、济南、南昌、太原、长春、哈尔滨、兰州等， 三类地区平均日照时数在1000-2000小时，三类地区有上海、南京、杭州、合肥、福州、郑州、长沙、南宁、广州、昆明、海口， 四类地区平均日照时数1000小时以下，四类地区有重庆、成都、贵阳。 【我国太阳能资源】旧版本 在我国，西藏西部太阳能资源最丰富，最高达2333 KWh/㎡（日辐射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。 根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。 一类地区 为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量6680～8400 MJ/㎡，相当于日辐射量5.1～6.4KWh/㎡。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2333 KWh/㎡（日辐射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。 二类地区 为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量4.5～5.1KWh/㎡。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。

全国太阳辐射量资料

具体分部情况见下图 资源带号名称指标 Ⅰ资源丰富带≥6700MJ/（m2·a） Ⅱ资源较富带5400~6700MJ/（m2·a）Ⅲ资源一般带4200~5400MJ/（m2·a）Ⅳ资源贫乏带＜4200MJ/（m2·a）

附表1我国主要城市的辐射参数表 城市纬度Φ日辐射量 Ht 最佳倾角 Φop 斜面日 辐射量 修正系数 Kop 哈尔滨45.68 12703 Φ＋3 15838 1.1400 长春43.90 13572 Φ＋1 17127 1.1548 沈阳41.77 13793 Φ＋1 16563 1.0671 北京39.80 15261 Φ＋4 18035 1.0976 天津39.10 14356 Φ＋5 16722 1.0692 呼和浩特40.78 16574 Φ＋3 20075 1.1468 太原37.78 15061 Φ＋5 17394 1.1005 乌鲁木齐43.78 14464 Φ＋12 16594 1.0092 西宁36.75 16777 Φ＋1 19617 1.1360 兰州36.05 14966 Φ＋8 15842 0.9489 银川38.48 16553 Φ＋2 19615 1.1559 西安34.30 12781 Φ＋14 12952 0.9275 上海31.17 12760 Φ＋3 13691 0.9900 南京32.00 13099 Φ＋5 14207 1.0249 合肥31.85 12525 Φ＋9 13299 0.9988 杭州30.23 11668 Φ＋3 12372 0.9362 南昌28.67 13094 Φ＋2 13714 0.8640 福州26.08 12001 Φ＋4 12451 0.8978 济南36.68 14043 Φ＋6 15994 1.0630 郑州34.72 13332 Φ＋7 14558 1.0476 武汉30.63 13201 Φ＋7 13707 0.9036 长沙28.20 11377 Φ＋6 11589 0.8028 广州23.13 12110 Φ－7 12702 0.8850 海口20.03 13835 Φ＋12 13510 0.8761 南宁22.82 12515 Φ＋5 12734 0.8231 成都30.67 10392 Φ＋2 10304 0.7553 贵阳26.58 10327 Φ＋8 10235 0.8135 昆明25.02 14194 Φ－8 15333 0.9216 拉萨29.70 21301 Φ－8 24151 1.0964

我国太阳辐射分布详解

我国太阳辐射分布详解 我国西部太阳能的年总辐射约为140－200 Kcal/cm2·year，高于东部的80－160Kcal/cm2·year；我国东部、北部地区的年总辐射约为120－160 Kcal/cm2·year，高于南部地区的80－120 Kcal/cm2·year；我国三分之二以上的地区的年日照时数达2000小时，年总辐射大于140 Kcal/cm2?year，应用太阳能空调的前景很好。 特点：1。太阳能资源最好的地区和最差的地区，都分布在北纬22°～35°区域内。尤其是青藏高原，是我国太阳能资源最理想的地区，年辐射量达180～200Kcal/cm2·year。而四川盆地由于处在南北两股暖冷气流交汇处，云雨天气多，形成太阳能资源的低值中心。 2。在北纬30°～40°之间，太阳能资源随纬度增加而增加。 3。北纬40°以上，太阳能资源自东向西逐渐增加。 4。新疆地区太阳能资源分布由东南向西北逐渐减少。 5。台湾地区太阳能资源由东北向西南逐渐增加，海南岛太阳能资源和台湾基本相当。 太阳能利用潜力巨大太阳能资源按日照时间和太阳能辐射量的大小，大致上可分为五类。甘肃省大部分地区属于一、二类地区，太阳辐射比较丰富，平均年日照时间在２３００—２７００小时。有专家测试，在相同水量和温度的前提下，兰州市夏季每天每平方米所接受的太阳热量相当于４千瓦时电转化的热量，冬季则大约相当于２千瓦时到３千瓦时电。 其实这个太阳能的能源分布是有表格的.国内最好的是西藏,青海,最差的是四川,贵州一部 太阳辐射能量不仅具大，对于我们的生产和生活有着非常重要的影响，目前被人类利用的能量几乎都是直接或者间接来自太阳辐射的能量。所以了解和认识我国太阳辐射能分布规律对于充分利用太阳能和指导工农业生产有着重要意义。太阳辐射能分布是影响农业生产光照热量条件的重要因素，也是考试重要的知识点，因此在知识上我们既要了解太阳辐射的分布规律又要会分析太阳辐射分布不同的原因。 一、我国太阳辐射能时空分布规律 1、就时间而言，我国大部分地区们于北半球的中纬度，夏季太阳高度角大光照时间长，各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。 2、就空间而言，我国太阳辐射能分布大体上东南向西北递增。 大体上的界线，从大兴安岭向西南，，经北京西侧，兰州，昆明再折向北到西藏南部，这一条线以西、以北广大地区，太阳辐射特别丰富。 二、影响太阳辐射差异的原因分析 影响太阳辐射的因素主要包括纬度高低、地形地势、气候气象条件等方面。我们结合中国太阳年辐射总量的分布图来仔细分析贫乏区、可利用区、较丰富区、丰富区的差异的原因。整体上来看，在我国西部地区由南向北，由青藏高原丰富区向北到新疆中北部地区较丰富区过渡，体现了由于太阳高度的大小关系，太阳年辐射总量由低纬向较高纬度递减规律；东部地区从沿海地区向内陆地区，太阳年辐射总量由可利用区向较丰富区和丰富区过渡，这种和经度地带类似的变化过程，由于距海远近降水多少或者说气候气象条件影响的结果；而几乎在同一纬度地带的青藏高原由于地势较高，空气稀薄形成了丰富区，四川盆地由于盆地地形影响，形成了贫乏区。 具体到太阳年辐射总量高值和低值中心来看，高值和低值中心都处在北纬22º-35º之间，高值的中心在青藏高原，低值的中心在四川盆地。青藏高原能成

(完整版)影响太阳辐射强弱的因素分析分析

影响太阳辐射强弱的因素分析 JGSLJZ 【知识归纳】 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。 2．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。 3．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。 4．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。 【典例精析】 1.读“太阳辐射光谱示意图”，下列因素中与A区（大气上界太阳辐射与地球表面太阳辐射差值）多少无关的是（） A．云层的厚薄B．大气污染程度C．大气密度D．气温 【解析】云层的厚薄、大气污染程度以及大气密度都会影响大气透明度进而影响到达地面的太阳辐射的多少。 【答案】D 2.辐射差额是指在某一段时间内物体能量收支的差值。读“不同纬度辐射差额的变化示意图”，若只考虑纬度因素，则a、b、c三地纬度由高到低的排列顺序为（）

影响太阳辐射强度的主要因素

大气环境—影响太阳辐射强度的主要因素 一般用太阳辐射中纬度来表示到达地面太阳辐射能量的多少，一个地区的太阳辐射强度受多种因素的影响和制约。 1、太阳高度角 影响太阳辐射强度的最主要因素是太阳高度角。其影响表现在两个方面：一是太阳高度大，等量的光线散布的面积小，光热集中，单位面积获得的太阳辐射能量就多，反之就越少。另一方面，太阳高度角大，太阳经过的大气层的距离短，受到大气的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能量就多，反之就越少。 2、云量 云量的多少和云层的厚度对太阳辐射的影响很大，云层越厚，云量越多，对太阳辐射的削弱越多，到达地面的太阳辐射能量就越少，因而晴天比阴天太阳辐射强。 3、地势高低

地势越高，大气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用就弱，太阳辐射强度就越大。反之则越小。 4.日照时间的长短----日照长，辐射强度大 太阳辐射的影响因素有哪些？ 对于某一个具体的场地，太阳辐射强度将取决于诸多因素，这些因素包括大气条件，地球相对于太阳的位置和附近的障碍物等。 （1）大气条件对太阳辐射的影响 地球表面接受的太阳辐射要受到大气条件的影响而衰减，主要原因是由空气分子、水蒸气和尘埃引起的大气散射和由臭氧、水蒸气和二氧化碳引起的大气吸收。在晴朗夏天的正午时刻，大约有70%的太阳辐射穿过大气层直接到达地球表面；另有7%左右的太阳辐射经大气分子和粒子散射以后，也最终抵达地面；其余的被大气吸收或经散射返回空间。 (2)地球相对太阳位置的影响 地球相对于太阳的相对位置可以通过如下几个指标进行考虑： ①太阳高度角。太阳在地平线以上的高度以地平面与太阳光入射线之间的夹角来测量，称为高度角(或仰角)。太阳高度角愈大，太阳辐射强度愈大。因为对于某一地平面而言，太阳高度角低时，光线穿过大气的路程较长，能量衰减得就较多。同时，又因为光线以较小的角度投射到该地平面上，所以到达地平面的能量就较少。反之，则较多。太阳高度角因时、因地而异：一日之中，太阳高度角正午大于早晚；夏季大于冬季；低纬度地区大于高纬度地区。 ②地球到太阳的距离和地球轴的倾斜同样影响到太阳能辐射量。当6～8月份夏天来到北半球时，地球的北半球朝太阳倾斜。夏季白天时间很长，加之有利的地球轴倾斜，造成了夏季与冬季太阳能辐射总量的巨大差别。 ③日地距离。日地距离是指地球环绕太阳公转时，由于公转轨道呈椭圆形，日地之间的距离则不断改变。由于大气对太阳辐射到达地面之前有很大的衰减作用，而这种衰减因又与太阳辐射穿过大气路程的长短有关系。太阳辐射在大气中经过的路程越长，能量损失得就越多；路程越短．能量损失得越少。所以，地球位于近日点时，获得太阳辐射大于远日点。(3)日照时间 太阳辐射强度与日照时间成正比。日照时间的长短，随纬度和季节而变化。 (4)海拔高度 海拔越高，大气透明度越好，所以从太阳投射来的直接辐射量也就越高。 (5)地形、地貌及障碍物的影响 在日常生活中经常会看到如下现象。当上午或下午太阳斜照时，高大的山峰、树林会遮住太阳，房屋、烟囱等建筑物也会挡住阳光。上述现象在冬天就更为突出，冬天时太阳在地球的南半球上空，在北半球的人看上去太阳离地平线的距离较夏天近得多。由于太阳斜射的影响，阳光更容易被地形、地貌及障碍物遮挡。

全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量

全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量 地区类别地区 太阳能年辐射量 年日照时数 标准光照下 年平均日照 时间（时）MJ/m2·年 kWh/m2· 年 一宁夏北部、甘肃北部、 新疆南部、青海西部、 西藏西部 6680-84 00 1855-233 3 3200-3300 二河北西北部、山西北 部、内蒙古南部、宁 夏南部、甘肃中部、 青海东部、西藏东南 部、新疆南部 5852-66 80 1625-185 5 3000-3200 三山东、河南、河北 东南部、山西南部、 新疆北部、吉林、辽 宁、云南、陕西北部、 甘肃东南部、广东南 部、福建南部、江苏 北部、安徽北部、台 湾西南部 5016-58 52 1393-162 5 2200-3000

四湖南、湖北、广西、 江西、浙江、福建北 部、广东北部、陕西 南部、江苏南部、安 徽南部、黑龙江、台 湾东北部 4190-50 16 1163-139 3 1400-2200 五四川、贵州 3344-41 90 928-1163 1000-1400 附录B 江苏省部分地区的?、δ、ω、αs、γs值 城市名地理纬度 ?（o） 太阳赤纬 δ（o） 太阳时角 ω（o） 太阳高度 角 αs（o） 太阳方位 角 γs（o） 南京市南京0 0 江宁0 0 六合0 0 江浦0 0 溧水0 0 高淳0 0 苏州市 苏州0 0 张家港0 0 常熟0 0 太仓0 0 昆山0 0 吴县0 0 吴江0 0 无锡市无锡0 0 江阴0 0 宜兴0 0 常州市常州0 0 武进0 0 金坛0 0 溧阳0 0 镇镇江0 0

江市丹徒0 0 扬中0 0 丹阳32 0 0 句容0 0 扬州市扬州0 0 江都0 0 刑江0 0 仪征0 0 高邮0 0 宝应0 0 泰州市泰州0 0 晋江0 0 泰兴0 0 姜堰0 0 兴 化 0 0 南通市南通0 0 通州0 0 启东0 0 海门0 0 海安0 34 0 如皋0 0 如东0 0 徐州市徐州0 0 奉县0 0 沛县0 0 赣榆0 0 东海0 0 新沂0 0 邳县0 0 睢宁0 0 铜山0 0 淮安市淮安0 0 楚州0 0 洪泽0 0 盱眙33 0 0 涟水0 0 金湖0 0 盐城市盐城0 0 滨海0 0 阜宁0 0

太阳辐射的特性

太阳辐射的特性 昼夜是由于地球自转而产生的，而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。地球每天绕着通过它本身南极和北极的“地轴” 自西向东自转一周。每转一周为一昼夜，所以地球每小时自转15°。地球除自转外还循偏心率很小的椭圆轨道每年绕太阳运行一周。地球自转轴与公转轨道面的法线始终成23．5°。地球公转时自转轴的方向不变，总是指向地球的北极。因此地球处于运行轨道的不同位置时，太阳光投射到地球上的方向也就不同，于是形成了地球上的四季变化（见下图）。每天中午时分，太阳的高度总是最高。在热带低纬度地区（即在赤道南北纬度23°27′之间的地区），一年中太阳有两次垂直入射，在较高纬度地区，太阳总是靠近赤道方向。在北极和南极地区（在南北半球大于90°~23°27′），冬季太阳低于地平线的时间长，而夏季则高于地平线的时间 长。 由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行，因此太阳与地球之间的距离不是一个常数，而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知，某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比，这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。然而，由于日地间距离太大（平均距离为1.5 x 108km），所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。因此人们就采用所谓“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。它是指平均日地距离时，在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1353w／m2。一年中由于日地距离的变化所引起太阳辐射强度的变化不超过上3.4％。 2.2 到达地面的太阳辐射 太阳照射到地平面上的辐射或称“日射”由两部分组成——直达日射和漫射日射。太阳辐射穿过大气层而到达地面时，由于大气中空气分子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射，不仅使辐射强度减弱，还会改变辐射的方向和辐射的光谱分布。因此实际到达地面的太阳辐射通常是由直射和漫射两部分组成。直射是指直接来自太阳其辐射方向不发生改变的辐射；漫射则是被大气反射和散射后方向发生了改变的太阳辐射，它由三部分组成：太阳周围的散射（太阳表面周围的天空亮光），地平圈散射（地平圈周围的天空亮光或暗光），及其他的天空散射辐射。另外，非水平面也接收来自地面的反射辐射。直达日射、漫射日射和反射日射的总和即为总日射或环球日射。可以依靠透镜或反射器来聚焦直达日射。如果聚光率很高，就可获得高能量密度，但却损耗了漫射日射。如果聚光率较低，也可以对部分太阳周围的漫射日射进行聚光。漫射日射的变化范围很大，当天空晴朗无云时，漫射日射为总日射的10％。但当天空乌云密布见不到太阳时，总日射则等于漫射日射。因此聚式收集器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射日射一般都很弱，但当地面有冰雪覆盖时，垂直面上的反射日射可达总日射的40％。 到达地面的太阳辐射主要受大气层厚度的影响。大气层越厚，对太阳辐射的吸收、反射和散射就越严重，到达地面的太阳辐射就越少。此外大气的状况和大气的质量对到达地面的太阳辐射也有影响。显然太阳辐射穿过大气层的路径长短与太阳辐射的方向有关。参看下图，A为地球海平面上的一点，当太阳在天顶位置S时，太阳辐射穿过大气层到达A点的路径为OA。城阳位于S点时，其穿过大气层到达A 点的路径则为0A。 O，A与 OA之比就称之为“大气质量”。它表示太阳辐射穿过地球大气的路径与太阳在天顶方向垂直入射时的路径之比，通常以符号m表示，并设定标准大气压和O℃时海平面上太阳垂

新能源专业太阳能试卷与答案100分

新能源专业-太阳能试卷 一、单选题【本题型共10道题】 1.光伏发电站并网运行时，向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的（）。 A．0.5% B．1% C．1.5% D．2% 用户答案：[A] 得分：1.00 2.光伏发电聚光光伏系统中，点聚焦聚光应采用（）跟踪系统。 A．单轴 B．双轴 C．主动控制方式 D．被动控制方式 用户答案：[A] 得分：0.00 3.使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于（）。 A．4Ω B．6Ω C．8Ω D．10Ω

用户答案：[D] 得分：0.00 4.水平单轴跟踪系统宜安装在以下哪类地区。（） A．低纬度地区 B．中纬度地区 C．高纬度地区 D．中.高纬度地区 用户答案：[A] 得分：1.00 5.光伏组件串的最大功率工作电压变化范围应在（）的最大功率跟踪电压范围内。 A．光伏组件 B．电池板 C．逆变器 D．二极管 用户答案：[C] 得分：1.00 6.我国太阳能资源年太阳辐射总量5850-6680MJ/m2，相当于日辐射量4.5～5.1KWh/㎡的地区，属于（）类地区。 A．I B．II C．III D．IV 用户答案：[B] 得分：1.00 7.光伏方阵内光伏组件串的最低点距地面的距离不宜低于（）。

A．100mm B．200mm C．300mm D．500mm 用户答案：[C] 得分：1.00 8.光伏电站站址所在地区，参考气象站应具有连续（）以上的太阳辐射长期观测记录。 A．2年 B．5年 C．10年 D．15年 用户答案：[C] 得分：1.00 9.光伏发电站发电母线电压应根据接入电网的要求和光伏发电站的安装容量，经技术经济比较后确定，光伏发电站安装总容量大于1MWp，且不大于30MWp时，宜采用（）电压等级。 A．0.4kV-10kV B．10kV-35kV C．35kV D．110kV 用户答案：[B] 得分：1.00 10.在我国太阳能资源年太阳辐射总量6680～8400MJ/㎡，相当于日辐射量5.1～6.4KWh/㎡的地区，属于（）类地区。

中国光资源分布

中国三北地区太阳能资源分布 按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区，如表1.1所示 五类地区分布图见图1.1

内蒙古太阳能资源状况： 内蒙古全区太阳能资源的分布自东部向西南增多，以巴彦淖尔市西部

及阿拉善盟最 多，太阳能总辐射量高达6490～6992兆焦耳/平方米，仅次于青藏高原，处我国的第二位。 一年之中，4～9月辐射总量与日照率都在全年的50%以上。特别是4～6月，东南季风还未推 进到内蒙古境内，所以空气干燥，阴云天气少，日照充足。内蒙古大部分年日照时数都大 于2700小时，其中： 1、巴彦淖尔市西部，日照时数为3100—3300小时。 巴彦淖尔市太阳能资源十分丰富，属我国太阳能资源富集区域。全市各地太阳年总辐 射量为198.8-208.5瓦/平方米之间，由东向西逐步增多。其中，杭锦后旗、五原为200-204 瓦/平方米之间，临河、乌中旗200瓦/平方米。各月总辐射的高值在5、6、7月，其次为8月 、4月和9月，其中5月达到极高值。5、6、7月的太阳高度角为一年中最高的时候，而5月是 降水量最少的月份，此时的云量少，晴天多，日照足，因而辐射强烈;6、7月份随云量和降 水天气的逐渐增多，总辐射量有所下降;8月为降水量多的时期，且日照时数也减少，辐射进一步减弱，其他月份由于太阳高度角低，日照时间短，比5月平均少30小时以上。

青海省位于青藏高原东北部，境内80%以上地区海拨高度3000m。大气层相对稀薄，目 光透过率高，加之气候干旱，降雨量少，无霜期长，云层遮蔽率低，故太阳能辐射资源十 分丰富。其特征为：一是年日照时间长，全省各地年日照时间达2300～3650h，年平均日照 率达60%～80%;二是光辐射强度大，省内各地的辐射总量达586×104～754×104kJ/m2·h。 三是直接辐射比例高。境内西、北部地区一般超过60%，全省直接辐射年平均值为419× 104kJ/m2·h以上。 新疆太阳能资源状况： 新疆水平表面太阳辐照度年总量为5×105～6.5×105 J / (cm2·a)，年平均值为5.8 ×105J/(cm2·a)，年总辐射量比同纬度地区高10%～15%，比长江中下游高15%～25%，仅次 于青藏高原，居全国第二位。太阳辐射峰值出现在东疆和南疆东部一带，最低值出现在博 州、阿尔泰和天山北麓部分地区，年总辐照度的区域分布大致是由东南向西北不均匀递减 。东南部太阳总辐照度多在5.8×105J/(cm2·a)以上，西北部均为5.2×105 J/(cm2·a)。

我国太阳辐射分布详解.

我国太阳辐射分布详解 发布时间: 2009-05-31 15:49:03 文章来源:光电新闻网 导读：太阳能利用潜力巨大太阳能资源按日照时间和太阳能辐射量的大小，大致上可分为五类。甘肃省大部分地区属于一、二类地区，太阳辐射比较丰富，平均年日照时间在２３００—２７００小时。 太阳能辐射资源 我国西部太阳能的年总辐射约为140－200 Kcal/cm2·year，高于东部的80－ 160Kcal/cm2·year；我国东部、北部地区的年总辐射约为120－160 Kcal/cm2·year，高于南部地区的80－120 Kcal/cm2·year；我国三分之二以上的地区的年日照时数达2000小时，年总辐射大于140 Kcal/cm2?year，应用太阳能空调的前景很好。 特点： 1。太阳能资源最好的地区和最差的地区，都分布在北纬22°～35°区域内。尤其是青藏高原，是我国太阳能资源最理想的地区，年辐射量达180～200Kcal/cm2·year。而四川盆地由于处在南北两股暖冷气流交汇处，云雨天气多，形成太阳能资源的低值中心。 2。在北纬30°～40°之间，太阳能资源随纬度增加而增加。 3。北纬40°以上，太阳能资源自东向西逐渐增加。 4。新疆地区太阳能资源分布由东南向西北逐渐减少。 5。台湾地区太阳能资源由东北向西南逐渐增加，海南岛太阳能资源和台湾基本相当。 太阳能利用潜力巨大太阳能资源按日照时间和太阳能辐射量的大小，大致上可分为五类。甘肃省大部分地区属于一、二类地区，太阳辐射比较丰富，平均年日照时间在２３００—２７００小时。有专家测试，在相同水量和温度的前提下，兰州市夏季每天每平方米所接受的太阳热量相当于４千瓦时电转化的热量，冬季则大约相当于２千瓦时到３千瓦时电。

太阳辐射的影响因素

一、太阳辐射强弱的影响因素 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的路程短，被大气削弱得少，到达地面的太阳辐射就强；反之，则弱。这是太阳辐射从低纬向两极递减的原因之一。 2．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。 3．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。 4．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。夏半年，高纬地区白昼时间长，弥补太阳高度角低损失的能量。 二、为何青藏高原太阳辐射强，气温却很低 一个地区获得的太阳辐射的多少，与该地区的纬度位置、海拔高度和大气状况有关。一般是，太阳高度角愈大（纬度愈低）、太阳辐射经过大气的路程愈短（海拔愈高）、被大气削弱的愈少，到达地面的太阳辐射就愈多；反之，则愈少。 青藏高原太阳辐射强的原因 1.青藏高原纬度较低，太阳高度角较大； 2.海拔最高，太阳辐射到达地面前通过大气层的光程较短； 3.高原上大气的密度较小（空气稀薄），大气中的水汽、固体杂质含量较少，云量少，大气透明度好。上述原因，使得太阳辐射的折射、散射和吸收作用大大减弱，从而使太阳辐射增强；夏季时也比其他地区晴天多，日照时间长。 青藏高原气温低的原因 1.由于青藏高原海拔高，高原上空气稀薄，大气层中云量少，大气逆辐射少，大气的保温作用却很差，不能很好地保存地面辐射的热量， 2. 加以高原上风速较大，更不利于热量的积累和保持，所以，即使是夏季，青藏高原大部分地区的平均气温也很低，是我国夏季平均气温最低的地区。 所以，青藏高原是我国太阳年总辐射最高的地区，也是我国夏季太阳辐射强烈的地区。

地球表面太阳光波长以及分布

地球表面太阳光波长以及分布 太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。太阳辐射经过整层大气时，被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。太阳辐射通过大气后，其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多(全球平均45%)，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹(0.29μm以下的紫外线几乎全部被吸收),仅剩3%左右，在可见光谱区减少到44％，而在红外光谱区增至53％。详见附图。 另外地球大气上界的太阳辐射光谱：99％以上在波长0.15～4.0微米之间。大约50％的太阳辐射能量在可见光谱（波长0.4～0.76微米），7％在紫外光谱区（波长<0.4微米），43％在红外光谱区（波长>0.76微米），最大能量在波长0.475微米处。在地面上观测的太阳辐射的波段范围大约为0．295～2．5微米。 减反射膜的厚度经过特殊设计，刚好为入射光的波长的四分之一。计算过程如下，对于折射率为n1薄膜材料，入射光波长为λ0，则使反射最小化的薄膜厚度为d1： d1=λ0/4n1尽管，通过上面的公式，选用相应厚度、折射率膜和相应波长的光，能使反射的光减少到零，但是每一种厚度和折射率只能对应一种波长的光。在光伏应用中，人们设计薄膜的厚度和反射率，以使波长为0.6μm的光的反射率达到最小。因为这个波长的能量最接近太阳光谱能量的峰值。 如果减反射膜的折射率为膜两边的材料的折射率的几何平均数，反射将被进一步降低。即 如果镀上多层减反射膜，能减少反射率的光谱范围将非常宽。但是，对于多数商业太阳能电池来说，这样的成本通常太高。

太阳能辐射计算公式

一、中国太阳能直接辐射的计算方法 ()1bS a Q S +='（1） () 211111S c S b a Q S ++='（2）⊙ ()n c S b a Q S 2122++='（3） S ′为直接辐射平均月（年）总量；Q 为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S 0，理想大气总辐射，Q i ,晴天总辐射Q 0来表示。a ，b ，a 1，b 1，c 1，a 2，b 2，c 2为系数。n 为云量。S 1为日照百分率。 相关系数的计算公式： ()() ()() ()()∑∑∑∑∑∑∑∑∑=========?? ? ??-?? ? ??--= ----= n i n i i i n i n i i i n i n i n i i i i i n i i i n i i i y y n x x n y x y x n y y x x y y x x r 12 12 12 121 1 1 1 2 21 考虑到大气透明度，则有 ()()n c S b a P P P Q n c S b a P P P Q S i m i 2122cos cos sin sin 1 2122++=++='+海 年海 年δ ?δ?（4） 其中m 为大气质量： δ ?δ?cos cos sin sin 1 sinh 1+== Θm 其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；年P 为测站的年平均气压，P 海为海平面气压，P 海=1013.25mp ，海年P P 为对大气质量进行的高度订正。 对于a 2的计算： 当测站的海拔H≥3000m 时，a 2=0.456； 当H≤3000m 是，若年平均绝对湿度E ≤10.0mb ，则 F a ?-=00284.0688.02 否则F a ?-=01826.07023.02，其中F 为测站沙尘暴日数与浮尘日数之和。 对于（4）式中，系数之间的关系式为 { 011.1039.02222=+-=+b a c a

微题型太阳辐射的分布及其影响

精心整理一、单项选择题 地—气系统(大气和地面)吸收太阳短波辐射(能量收入)，又向外发射长波辐射(能量支出)，能量收支的差值，称为辐射差额。下图为“沿海某地多年平均辐射差额的月份分配图”。读图，回答1～2题。 1 A． 2 A B C D 午后 3 A B C D．位于150°E，昼长14小时左右 4．据图判断() A．16点地面吸收的太阳热量最多 B．地面一天中随时都在散失热量 C．气温最低时是地面散失热量最多的时刻

D．白天地面吸收的热量始终大于散失的热量 下图是“M、N两地太阳辐射的年变化示意图”。完成5～6题。 5．M地最可能位于() A．赤道B．回归线 C．极圈D．极点 6．5～7月如果N地获得的太阳辐射较低，最主要的原因可能是() A C (一月)8题。7．·日) A B C D 8 ( A．①②B．①③C．②③D．①④ 亚太经济合作组织(简称APEC)是亚太地区最具影响力的经济合作官方论坛，APEC 会议于2014年11月5日至11日在北京召开。下图为圣地亚哥(33°26′S,70°40′W)、海参崴(43°10′N,131°50′E)、巴厘岛(8°S,107°E)、北京(40°N,116°E)四个举办过

APEC会议的地区气候资料。读图回答9～10题。 9．四地区中最可能表示北京的是() A．①B．②C．③D．④ 10．造成③地区日平均日照时数5月和7月差异的主要因素是() A．太阳高度B．白昼长度 C．天气状况D．地面反射率 读“ 11～ 11 A B C D 12 A B C D 13 (1)A地太阳辐射强度明显高于其他地区，主要是因为________较高。 (2)上海的年太阳辐射总量低于旧金山，其最主要因素是() A．纬度B．洋流 C．大气环流D．地形 (3)A、B、C、D四处太阳辐射季节变化量小的是________________。 (4)根据所学知识阐述人类活动对太阳辐射有哪些影响？

太阳辐射.

太阳辐射.

太阳辐射 一、太阳辐射光谱和太阳常数 太阳辐射光谱 太阳辐射中辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱，见图2.4。从图中可看出，大气上界太阳光谱能量分布曲线，与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。太阳是一个炽热的气体球，其表面温度约为6000K，内部温度更高。根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为0.475μm，这个波长在可见光的青光部分。太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光的红外线（＞0.76μm）和小于可见光的紫外线（＜0.4μm）的部分少。在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。

太阳常数 太阳辐射通过星际空间到达地球表面。当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量称为太阳常数，用Rsc (Solar constant)表示，单位为（W/m2）。太阳常数是一个非常重要的常数，一切有关研究太阳辐射的问题，都要以它为参数。关于太阳常数的研究已有很长历史了，早在20世纪初，人们就已经通过各种观测手段估计它的取值，认为大约应在1350～1400W/m2之间。太阳常数虽然经多年观测，由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同，其数值常不一致。据研究，太阳常数的变化具有周期性，这可能与太阳黑子的活动周期有关。在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。近年来，气候学家指出，只要地球的长期气候发生1%的变化，就会引起太阳常数的变化。目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测，并在宇宙空间实验站设计

太阳辐射

(2017海淀期中)22.（13分）阅读图文资料，完成下列问题。 资料一：“阳光动力二号”于2016年7月26日抵达阿联酋首都阿布扎比，成为第一架不使用化石燃料，仅凭借太阳能实现环球飞行的飞机。 资料二：图11为世界年太阳总辐射量分布图及“阳光动力2号”环球旅行线路示意图。 图11 （1）描述世界年太阳总辐射量的空间分布特点。（3分） 在整个航程当中重庆段的飞行遇到了动力不足的挑战。 （2）分析重庆年太阳总辐射量低于塞维利亚的原因。（5分） 答案:22.（13分） （1）（3分） 世界年太阳总辐射量由低纬向高纬地区递减（1分）；辐射总量最大的区域多分布在回归线附近的大陆内部（描述出极值区域即可）（1分）；大部分地区的年太阳辐射总量介于35至80（介于27至110之间即可得分）亿焦耳/米2·年（1分）。 （2）（5分） 北半球夏季太阳辐射强。重庆为亚热带季风气候，夏季阴雨天气多（或云量大），大气对太阳辐射的削弱作用强，地面获得的太阳辐射少；塞维利亚为地中海气候，夏季降水少，晴天多（或云量少），大气对太阳辐射的削弱作用弱，地面获得太阳辐射多；且重庆纬度低于塞维利亚，夏季日照时间更短。 （ 2 1 8 海 淀 二 模 ） （36 分）阅读图文资料，回答下列问题。

图7 日照时数是重要的气象要素之一，指太阳在一地实际照射地面的时间，以小时为单位，根据太阳每天的辐射强度超过或等于120W/m2 的时间长度来确定。图8中数据表示成都 和攀枝花各月平均日照时数。 图8 （8 分）（2）说出与成都相比较，攀枝花平均日照时数的总体特点，并说明其成因。36. （2）（8分） 特点（4分）：攀枝花日照时数多；（2分） 冬春季（春季）较多、夏秋季（秋季）较少（2分） (写出日照时数较多、较少的月份也可得分) 成因（4分）：晴朗天气较多（或地势较高或纬度较低）；（2分） 冬春季降水少（或夏秋季降水少）（2分）

太阳辐射对植物生长影响

太阳辐射对植物生长发育的影响 姓名：卢常磊 学号： 1001064113 专业：种子科学与工程

一、光的生物学意义与植物的光学特性 （一）光是生物体生命活动的能量源泉 太阳辐射是地球上生物有机体的主要能量源泉。地球上所有生命都靠来自太阳辐射提供生命活动的能量。而植物的光合作用几乎使所有的有机体与太阳辐射之间发生了最本质联系。同时，地球表面吸收一部分太阳辐射直接转变为热能，其中一部分用于水分蒸发，其余部分用于增加地表温度，因而太阳辐射也是构成地表热量和水分等分布状况的能量源泉。 到达地球上的太阳辐射主要的作用是产生光合效应、热效应和光的形态效应。地球生物圈内的光辐射的生物学效应可分为：1、有机物质组成，其中包括光合作用，维生素D的形成；2、物质输送；3、刺激作用，其中包括光周期现象、向光性、趋光性、感光性等。光和热是动、植物生长发育和产量形成的根本条件。光对叶绿素起着化学作用，没有光，不能产生叶绿素，也不能进行二氧化碳的合成。光是植物进行光合作用的能量源泉。光对植物的热效应，由于植物的蒸腾，不致使植物“体温”过高而“灼”死。光还影响植物营养体形态的建成和生长发育以及叶的方位等。太阳各种辐射光谱区对植物生命活动具有不同的重要性： 光对生物有机体的影响是由光照强度、光照长度、光谱成分的对比关系构成的。植物光合作用利用太阳能的程度很低，绿色植物只能吸收落到叶子上太阳能的50%左右，其中又只有1-5%参与植物的光合过程。而植物通过光合合成的物质却占到植物总干重的90—95%。当

前，我们还不能改变太阳能的大小及其在地球上的分布，但能提高到达地面上太阳能的利用率，特别是提高植物接受光能的面积和它们的利用率。 （二）植物单叶的光学特性 投射于叶面上的太阳辐射，可分为反射、吸收和透射三部分。反射由内反射和外反射构成。外反射是叶片表皮层与空气界面所发生的反射现象。内反射是投射到叶子内部，又从投射一侧返回空气中的辐射。进入叶子内部，部分被吸收、反射后，一部分光通过叶片到达另一侧，这部分光称为透射光。与上述辐射相对应的百分率称为反射率、透射率、和吸收率。关系为R+T+A=1。 叶片对太阳辐射的反射能力大小，主要决定于叶子本身的特点。反射率在绿色部位呈现高峰，兰色及红色部位最低。叶子的吸收绿叶有两个明显的吸收峰，主要在光合有效辐射部分和长波辐射部分，以长波辐射为最强。叶肉组织吸收的大部分光线，依赖于色素类别，主要是叶绿素（a、b）和类胡萝卜素。 （三）群体叶片的光学特性 太阳进入农田植被中，受到植被中茎叶的层层削弱，有的被反射、有的被吸收、有的层层透射到达地面。不同的植物，植物处于不同生长时段，对光的吸收、反射和透射不同，因而，光在植物群体内的分布曲线是不同的。 通常，我们用透光率来表征农田中的透光情况。所谓透光率，就是农田中各高度的照度与农田上方照度的比值，常用小数或百分数表