太阳辐射作用下拱桥温度场研究_尹冠生 (1)

各大城市峰值日照时数资料

各大城市峰值日照时数资料 城市斜面日均辐射量（kJ/m2）峰值日照时数（h）计算公式（峰值日照时数） 哈尔滨15838 4.3997964 长春17127 4.7578806 沈阳16563 4.6012014 北京18035 5.010123 一、（斜面日均辐射量×2.778）/10000千焦/米2 = 斜面日均辐射量/ m2/3600s÷1000W/ m2 (h) 天津16722 4.6453716 呼和浩特20075 5.576835 太原17394 4.8320532 乌鲁木齐16594 4.6098132 二、（年总辐射量×0.0116）/365 千卡/厘米2 西宁19617 5.4496026 兰州15842 4.4009076 0.0116是单位转换系数银川19615 5.449047 西安12952 3.5980656 上海13691 3.8033598１卡＝４.18焦kal＝４.18J 南京14207 3.94670461J=1W·S W= J/S 合肥13299 3.6944622 杭州12372 3.4369416 南昌13714 3.8097492注：此表是按公式一计算的福州12451 3.4588878 济南15994 4.4431332 郑州14558 4.0442124 武汉13707 3.8078046 长沙11589 3.2194242 广州12702 3.5286156 海口13510 3.753078 南宁12734 3.5375052 成都10304 2.8624512 贵阳10235 2.843283 昆明15333 4.2595074 拉萨24151 6.7091478 最简单、最有效、最准确的方法就是到美国NASA（航空航天局）的网站上查询数据，其中的一项就是每天每平方米的日辐射量：kwh/平米/天。 由于折算成了标准日照时间，也就是在标准日辐射强度下的日照时间，而国际电工委员会定义标准日辐射强度为1000w/平米；所以某地的日标准辐射量就相当于1000w的辐照照射了几个小时，而此小时数就是我们所说的标准日照时

华东师大2011课标版科学七年级下册《第三章 阳光 第一节 太阳辐射能》_1

华师大科学七年级（下）阳光第一课时教学设计

讲授新课引入：1.太阳是一个巨大的能源 介绍辐射能：太阳是一个不断进行着核爆炸的大火球，它以辐射形式不断地向周围空间释放能 量，这种能量叫做辐射能。 太阳辐射能的主要形式：光和热。 提出问题，让学生思考与讨论： 1、其他的恒星是不是辐射源？ 2、宇宙中这么多恒星，为什么我们感觉不到 它们发出的光和热？ 学生回答：1、是，因为恒星可以自行发光发热 2、因为他们离地球十分遥远，所以地球观察 到的恒星只是一个发光点，有的恒星单位时间发出 的辐射能比太阳多 向学生提问：地球获得的太阳辐射几乎是平行的吗？太阳距离地球有多远？ 通过PPT告诉学生：地球离太阳很远，距离太阳约1.5万亿千米，体积比太阳小的多。照射到地 球的太阳光几乎是平行的 让学生阅读：点光源. 学生讨论 总结出课题： 1.太阳是一个 巨大的能源 学生看PPT讨 论太阳辐射能 的主要形式。 学生思考 与讨论，1、其 他的恒星是不 是辐射源？ 2、为什么 我们感觉不到 它的光和热？ 学生思 考：太阳以怎 样的形式向地 球辐射能？ 学生阅读：点 光源。 学生观察 PPT：太阳能飞 培养学生自主学 习能力和总结能 力。 通过学生思考问 题，培养学生思 考能力，语言表 达能力，归纳总 结能力。 通过讨论激发 学生学习兴趣， 并培养学生归纳 总结能力和语言 表达能力。 培养学生自主学 习能力，获取重 要信息能力。

点光源发出的光辐射到达被照面单位面积上的光辐射量是随距离增大而迅速减小的，这就是为

结论：物体的吸热本领与物体表面颜色有关。 白色物体不易吸收太阳热辐射， 黑色物体容易吸收太阳热辐射。 应用：夏天人们为什么喜欢穿白色衣服？ 太阳的光、热辐射，一方面随着辐射的距离增大，受照射面积上的辐射量就越来越小。 另一方面在相同距离处，同一面积上所受到的辐射量，与太阳光线对受照面的倾角大小也有着十分密切的关系。 太阳光线垂直照射时最强，而倾角越小，即太阳光线越倾斜时，单位面积上受到的辐射量就越小。 冬季与夏季的气温差别，主要就是由于阳光照射地球表面的倾斜程度不同所致。 思考与讨论： 1.在阳光下，沙漠中的黑色石头比周围的沙子烫得多，为什么？论夏天人们为 什么喜欢穿白 色衣服？ 学生思考 与讨论：1.在 阳光下，沙漠 中的黑色石头 比周围的沙子 烫得多，为什 么？ 2.贮存天 然气的球柜为 什么要漆成白 色？ 题能力，巩固所 学知识。培养学 生知识应用能 力。 巩固所学知识。 巩固所学知识， 培养学生知识应 用能力。 培养学生巩固所 学知识，培养学 生知识应用能 力。 培养学生利用所 用知识点，解决 实际问题能力。

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

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

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。

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)。

实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定1

气象学实验报告 班级：植保检11-1 姓名：李舒学号：20116340 实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定 一、实验目的 1.掌握太阳天空辐射表的使用，正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射 2.掌握日照计的使用方法，正确光测光照强度 3.掌握日照时数、日照百分率的计算 二、实验器材 天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸 三、实验原理 1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应，转化为电动势 ): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的2.太阳直接辐射(S′ m 太阳辐射能。 3.散射辐射(Ｄ):太阳光线经大气散射后，单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能（散射辐射）。 +Ｄ) : 太阳直接辐射和散射辐射之和，称为太阳总辐射。 4.太阳总辐射(Q= S′ m 5.地面净辐射(B)：单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差（也称为地 面辐射差额）。 四、实验步骤与结果 1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测

从表1可以看出， 图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律 图2 光照强度的时间变化规律 图3 紫外线强度的时间变化规律

2. 日照时数及光照百分率的计算（以雅安为例） （1）1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。 （2）1993年9月23日的可照时数= 12h δ = 23.5 sinＮo 因1993年9月23日的Ｎ＝０，所以δ = 23.5 sin0o＝0 则这天的可照时数为12h 日照百分率＝（7.6／12）×100﹪＝63.33﹪ 五、讨论 1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化 由图1可知，天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势，且在13点左右达到最大值。由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素，辐射比较弱；随着太阳的升起、大气透明度增加，辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时，辐射最强；再随时间推移，辐射减弱。总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关，而太阳直接辐射越强，散射辐射越弱。 ２光照强度和紫外线光照强度的日变化 由图2、3可知，光照强度和紫外线强度随时间的变化，先升高后降低。因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关，而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。 ３(特定时间)日照时数及日照百分率 秋分日和春风日昼夜平分，各为12小时，通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。实照时数说明太阳直接辐射的时数多少，日照百分率说明晴阴状况。所以这天雅安晴朗，天气比较好。 实验二、土壤温度、空气温度及空气湿度的测定 一、实验目的 1.熟悉测定气温和低温的几种仪器的构造和原理 2.掌握气温和土壤温度的观测方法 3.了解测定空气温度仪器的构造原理 4.掌握差算空气湿度的方法 二、实验器材 通风干湿表、百叶箱、地面温度计、最高温度计、最低温度计。 三、实验步骤 1.百叶箱空气温度的观测

年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式

年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式 1、若辐射量单位为cal/cm2 峰值日照小时数=辐射量*0.0116（换算系数） 备注：0.0116为将辐射量（cal/cm2）换算成峰值日照时数的换算系数。 推导过程： 峰值日照定义：1000W/ m2=0.1 W/ cm2， 1cal=4.1868J=4.1868W*s，1h=3600s 则：4.1868W*s/(3600s/h*0.1 W/ cm2)=0.0116h* cm2/cal （1）年平均峰值日照时数=年辐射量（cal/cm2）*0.0116 （2）每日的峰值日照时数=年平均峰值日照时数/365 （3）每日的峰值日照时数=年辐射量（cal/cm2）*0.0116/365=年辐射量（kcal/cm2）*0.032 例如：假定某地水平面辐射量为135 kcal/cm2，方阵面上的辐射量为148.5 kcal/cm2，则年峰值日照小时数为148500*0.0116=1722.6h，每日的峰值日照时数为1722.6/365=4.7小时。 2、若辐射量单位为MJ/ m2 峰值日照小时数=辐射量(MJ/ m2)/3.6（换算系数） 例如：假定某地方年水平面辐射量为5643 MJ/ m2，方阵上的辐射量为6207 MJ/ m2，则年峰值日照小时数6207/3.6=1724h；每日的峰值日照时数为1724/365=4.7h。 年峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/3.6（换算系数） 每日的峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/（3.6*365）=年平均辐射量(MJ/ m2)/1314=0.000076年平均辐射量(MJ/ m2)

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

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。

影响太阳辐射强弱的因素分析

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（）

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？

太阳辐射的能量巨大

太阳辐射的能量巨大，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。所以认识和了解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。 一、我国太阳辐射能时空分布规律 1.就时间而言，我国大部分地区位于北半球的中纬度，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从东南向西北递增。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、以北的广大地区，太阳辐射能特别丰富。 二、太阳辐射差异的原因分析 我们已经知道，影响太阳辐射的因素主要包括纬度、天气、海拔和日照等方面。下面结合我国年太阳辐射总量分布图来分析产生贫乏区、可利用区、较丰富区、丰富区的原因。 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部、北部地区较丰富区过渡，体现了年太阳辐射总量由低纬向较高纬度递减的规律；东部地区从沿海地区向内陆地区，年太阳辐射总量由可利用区向较丰富区(北方)或贫乏区(南方)过渡，这种变化是距海远近引起降水差异或者说天气、气候差异的结果。 我国年太阳辐射总量的高值和低值中心都分布在北纬22°～35°之间，高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。青藏高原能成为太阳辐射的高值中心，主要是因为海拔高，空气稀薄，空气中含有的尘埃量较少，晴天较多，日照时间较长，到达地面的太阳辐射能量多。而四川盆地为低值中心的原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，从而造成日照的时间短，日照强度弱， 太阳能资源贫乏。三、太阳辐射量对农业生产的影响 一般来说，太阳辐射量越大，光照越充足，光合作用越强，对农业生产越有利。比如新疆南部绿洲农业发展棉花生产，充分利用了充足的光照；再比如青藏高原上雅鲁藏布江谷地农业单产较高的重要原因也是太阳辐射强，光照充足。

太阳辐射在大气中的减弱

太阳辐射在大气中的减弱 太阳辐射通过大气时，分别受到大气中的水汽、二氧化碳、微尘、氧和臭氧以 及云滴、雾、冰晶、空气分子的吸收、散射、反射等作用，而使投射到大气上界的 太阳辐射不能完全到达地面。 太阳辐射穿过大气层时，大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射性能的特 性。大气中吸收太阳辐射的成分主要有水汽、氧、臭氧、二氧化碳及固体杂质等。 太阳辐射被大气吸收后变成热能，因而使太阳辐射减弱。 水汽虽然在可见光区和红外区都有不少吸收带，但吸收最强的是在红外区，从 0.93-2.85微米之间的几个吸收带。最强的太阳辐射能是短波部分，因此水汽从总 的太阳辐射能里所吸收的能量是不多的。据估计，太阳辐射因水汽的吸收可以减弱 4-15%。所以大气因直接吸收太阳辐射能而引起的增温并不显著。大气中的主要气体是氮和氧，只有氧能微弱地吸收太阳辐射。在波长小于0.2微米处为一宽的吸收带，吸收能力较强；在0.69和0.76微米附近，各有一个窄吸收带，吸收能力较弱。 臭氧在大气中含量虽少，但对太阳辐射的吸收很强。0.2-0.3微米为一强吸收带，使小于0.29微米的太阳辐射不能到达地面。在0.6微米附近又有一宽吸收带，吸收能力虽然不强，但因位于太阳辐射最强烈的辐射带里，吸收的太阳辐射还是相当多的。 二氧化碳对太阳辐射的吸收比较弱，仅对红外区4.3微米附近的辐射吸收较强，但这一区域的太阳辐射很微弱，被吸收后对整个太阳辐射影响不大。 此外，悬浮在大气中的水滴、尘埃等杂质，也能吸收一部分太阳辐射，但其量甚微。只有当大气中尘埃等杂质很多(如有沙暴、烟幕或浮尘)时，吸收才比较显著。 大气对太阳辐射的吸收是具有选择性的，因而使穿过大气的太阳辐射光谱变得极不规则；由于大气主要吸收物质(臭氧和水汽)对太阳辐射的吸收带都位于太阳辐射光谱两端能量较小的区域，因而吸收对太阳辐射的减弱作用不大。也就是说，大气直接吸收的太阳辐射并不多，特别是对于对流层大气来说。所以，太阳辐射不是大气主要的直接热源。 大气对太阳辐射的吸收 太阳辐射穿过大气层时，占大气体积99％以上的氮、氧的吸收作用微弱，而含量不多的水汽、二氧化碳、臭氧等的吸收作用较强。这种吸收作用具有选择性。 大气对太阳辐射的吸收带均位于太阳光谱两端能量较小的区。臭氧能强烈吸收波长较短的紫外辐射；水汽和二氧化碳主要吸收波长较长的红外辐射。由此可见，大气吸收作用对太阳辐射减弱不大。大气因吸收太阳辐射而增温也不显著。所以，太阳辐射并不是大气增温的直接热源。 大气对太阳辐射的反射 大气中云层和较大颗粒的埃尘能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。其中反射最明显的是云。不同的云量，不同的云状，云的不同厚度所发生的反射是不同的。高云平均反射25%，中云平均反射50%，低云平均反射65%，很厚的云层反射可达90%。笼统地讲，云量反射平均达50～55%。假设大气层顶的太阳辐射是100%。那么太阳辐射通过大气后发生散射、吸收和反射(反射云量反射表示)，向上散射占4%，大气吸收占21%,云量吸收占3%,云量反射占23%。 大气对太阳辐射的散射 太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时，都要发生散射。但散射并不像吸收那样把辐射能转变为热能，而只是改变辐射方向，使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播开来。经过散射之后，有一部分太阳辐射就到不了地面。如果太阳辐射遇到的是直径比波长小的空气分子，则辐射的波长愈短，被散射愈厉害。其散射能力与波长的对比关系是：对于一定大小的分子来说，散射能力和波长的四次方成反比，这种散射是有选择性的。例如波长为0.7微米时的散射能力为1，波长为0.3微米时的散射能力就为30。因此，太阳辐射通过大气时，由于空气分子散射的结果，波长较短的光被散射得较多。雨后天晴，天空呈青蓝色就是因为辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射的缘故。如果太阳辐射遇到直

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。

(完整版)太阳辐射专题

三、太阳辐射（光照） 1、概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，这称为太阳辐射 ——自然界的物体，都以电磁波的形式时刻不停地向外传递能量。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、r射线都是电磁波。它们的波长不同，特性和作用也有很大差异。（图：各种辐射的波长范围——三大波段） 〖跨越误区〗太阳辐射出的电磁波只包括可见光、红外光和紫外光三个波段 这种认识是片面的。除了以上提到的电磁波，还包括电波、χ射线、γ射线等，它们一起构成了太阳辐射光谱。 2、能量来源：太阳内部的核聚变反应——在太阳内部高温、高压的环境下，发生核聚变反应（又能称热核反应），即4个氢原子核聚变为1个氦原子核，在这个过程中产生了大量的能量，为太阳提供了源源不断的能量。在核聚变过程中，原子核质量出现了亏损，其亏损的质量转化成了能量。 3、太阳辐射的分布及影响因素 （1）太阳辐射的纬度分布——规律：从赤道向两极递减 （2）全球太阳辐射的分布

典型例题：13.读“一年内太阳辐射的纬度分布示意”图，回答： ( 1 ) 1 月份，太阳辐射量最大的纬度是________； 90°N 上，太阳辐射量最大的月份是_________。 ( 2 )全球太阳辐射的纬度分布规律是从________向_________递减。 ( 3 )赤道上太阳辐射的时间分布规是____________________。 ( 4 )南北半球相应纬度上太阳辐射随月份变化的规律大致________（相同、相反）。 ( 5 )热带雨林地区的生物量是2千克/米2·年，亚寒带针叶林带是0.84千克/米2·年，结合上图分析原因。 答案：（1）90°S 南极点1月份均为白昼，日照时数多；6月（或7月） （2）低纬（或赤道）高纬（或两极） （3）从3月和9月向其它月份递减。（4）相反（1分） （5）热带雨林，位于热带雨林气候，因雨量多所以生长的植物品种也多，亚寒带针叶林是位于亚寒带，气候较寒冷与干燥，雨量也少，所以能生长的多以针叶植物为主 （3）世界分布： 例题.(2010年岳阳模拟)上图是世界太阳总辐射量分布图，读图回答下列问题。 (1)世界太阳辐射强度较高的①、②区域是________和________，这两个区域的太阳辐射强度均高于赤道地区，其共同原因是______________________________。 (2)C的值大约是________。它大于B的原因主要是 ____________________________________________。 (3)人们观测得出结论，城市的太阳辐射量往往低于郊区，你认为造成这种现象的主要原因有哪些？

实验一 太阳辐射和日照时数的观测分析

实验一太阳辐射和日照时数的观测 一、目的要求 1.了解TBS-2-1型直接辐射表、DFY4-1型总辐射表、PC-1型太阳辐射记录仪及暗筒式日照计等仪器的构造和原理。 2.学会上述仪器安置、测定和观测资料整理。 二、观测仪器、药品和材料 TBS-2-1型直接辐射表、电机控制器、DFY4-1型总辐射表、遮光环、暗筒式日照计。赤血盐（铁氰化钾）、枸橼酸铁铵(柠檬酸铁铵)，蒸馏水。日照纸、量杯、天秤、脱脂棉、烧杯、毛笔、黑纸、气象常用表(3)。 三、实习内容与步骤 （一）太阳辐射的观测和记录 1.仪器的构造和原理 测定太阳辐射通量的仪器有TBS-2-1型直接辐射表和DFY4-1型总辐射表。这类仪器多属于热电型，即利用两种不同性质的感应面，由于吸收辐射能不同而产生温差，通过热电堆的作用，热能转换成电能，用PC-1型太阳辐射记录仪进行测定。 TBS-2-1型直接辐射表是一种自动跟踪太阳，测定太阳直接辐射的仪器。该仪器主要由光筒和自动跟踪装置组成（见图1）。光筒内部由七个光栏、内筒、石英玻璃、热电堆、干燥筒组成。七个光栏是用来减小光筒内光反射和仪器内部空气的湍流；光栏的外部是内筒，内筒把光栏内部和外筒的干燥空气隔开，减小环境温度对热电堆的影响，在外筒上装置JGS3石英玻璃片，它可透过0.27-3.2μm波长的辐射波，光筒的尾端装有干燥剂，以防止水汽凝结物的生成。 感应部分是快速反应的线绕电镀式热电堆组成，对着太阳一面涂有美国3M无光黑漆，它是热电堆的热结点，当有太阳光照时温度升高，它与背面的冷结点形成温差电势，该电势与太阳辐射强度成正比。 自动跟踪装置是由底板、纬度架、电机、导电环、蜗轮箱（用于太阳倾角调整）和电机控制器组成。驱动的动力是由晶体振荡器控制的直流电机，

1.2太阳辐射学案及练习题

1.2太阳对地球的影响（太阳辐射） 【学习目标】 1.了解太阳辐射及对地球环境和人们生产、生活的影响。 2.影响太阳辐射的因素。 【学案】 一.太阳辐射与地球 1．太阳辐射是指： 2．太阳辐射波长范围在之间，分为三部分。 能量主要集中在波长较短的波段，约占总能量的。 3. 太阳辐射对地球的影响 4.影响太阳辐射的因素？ 【练习题】 1、下列能源不是由太阳能转化而成的是 A. 沼气B 煤炭 C 石油D 核能 低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文 明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳生活已逐步融入我们的生活，目前， 我国已是世界上最大的太阳能热水器生产国和消费国。读“我国新疆地区略图”， 完成2～3题。 2．影响新疆太阳能分布的主要因素是() A．地形B．植被C．纬度位置D．海陆位置 3．新疆地区太阳能丰富，如果在此建设我国最大的太阳能发电基地，下列叙述正确的是() ①土地租金低，可供利用土地多②科技发达，人才丰富③市场广阔，发展前景好④太阳 能丰富，集能容易，发电量大⑤利于我国调整能源消费结构，减少温室气体排放 A．①②③ B．①②④C．①③⑤D．③④⑤ 读我国部分地区年日照时数等值线图(单位小时/年)，完成4～5题。 4．图中标注的四个城市光照资源最丰富的是( ) A．武汉B．贵阳

C．昆明D．成都 5．图中阴影区域，发展温室蔬菜生产的主要限制性因素为( ) A．气温低B．日照少 C．水源不足D．地形崎岖 6.读“中国太阳年辐射总量的分布图”，回答问题 （1）山东省位于我国太阳年辐射总量的区。 （2）我国太阳年辐射总量的贫乏区在，其成因 （3）我国太阳年辐射总量最丰富的地区在，其成因是 （4）总结太阳能的特点有哪些？ 7.下图是“北半球海平面6月份和12月份太阳总 辐射量随纬度变化示意图”，读图，完成下列问题。 (1)6月份北半球海平面太阳辐射量最高的海域是________；10°N与60°N 相比，6月份太阳辐射总量较高的是________。 (2)描述12月份北半球海平面太阳总辐射量随纬度的变化特征： ________________________________________________________________。 (3)一年中，赤道附近地区太阳总辐射量的变化特点是 ________________________________________________________________________。

9.1太阳辐射、日照时数

9.1太阳辐射、日照时数 答题思路： A：太阳辐射、日照时数都受纬度（太阳高度）、昼长、天气状况、地形地势等因素的影响，但其本质不同。 ①太阳源源不断以电磁波的形式向外传递能量，称太阳辐射，是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能； ②日照时数是指太阳每天在垂直于其光线的平面上的辐射强度超过或等于120W/m2的时间长度。太阳辐射是能量角度，日照时数是时间角度。 B.理解我国太阳年辐射的空间分布及成因，尤其注意青藏高原、四川盆地、雅鲁藏布江大拐弯、横断山区等。 C.太阳能的开发利用主要方式包括：光热转换 光电转换 光化学转换 【试做题】36. （26分） 材料一雅西高速公路东起位于四川盆地西缘，素有“天漏”之称的雅安，西到降水集中的四川凉山州冕宁县（靠近西昌）。全长240千米，总投资约206亿元。整条高速公路线展布在崇山峻岭之间，山峦重叠，地势险峻。全线桥隧比高达55%，全线有桥梁270座，其中特大桥23座，大桥168座。拥有“中国最美高速公路”“中国科技水平最高的公路”“中国真正的天路”等一系列称号。 材料二雅西高速公路是（北）京昆（明）高速在四川境内的重要组成部分，也是我国到东南亚的南丝绸之路的主要通道。它将物产富饶的攀（枝花）西（昌）地区同外界更加紧密地联系在一起。 材料三在雅西高速的长下坡路段，常可以看见紧急避险车道，如下图(1),下图(2)为其平面布置图。可以给刹车失灵,车速过快的车辆提供较安全的减速、停车的作用。

图（1）图（2） （2）2012年4月，雅西高速试运营，凤凰卫视、四川天府早报等媒体均以《奔向阳光》为题，从雅安到西昌作了全景报道；结合材料一试分析记者为什么说从雅安到西昌是奔向阳光。（8分） （2）雅安位于四川盆地和青藏高原的过渡地带，（2分）地处暖湿气流的迎风坡，多地形雨，多阴雨天气，日照缺乏（2分）；（答地处四川盆地，多阴雨天气只给2分）西昌雨季集中，晴天较多（2分），且地处（川西/青藏）高原，大气洁净稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，光照丰富（2分）所以从雅安到西昌是“奔向阳光”。 36.（1）冬虫夏草是仅产于我国青藏高原及其边缘的传统的名贵药材（目前市场价高大30万/千克），对生长环境要求极为苛刻，我国虫草资源核心产区是西藏那曲、昌都和青海玉树、果洛。分布区总的气候特点是日照充足，气温低，昼夜温差大，冻土时间长…… 分析青藏高原日照充足的原因（6分） （1）青藏高原海拔高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射削弱少（2分）；青藏高原晴天多，云量少，日照时间长（2分）；青藏高原纬度较低，正午太阳高度角较大，到达地面的太阳辐射光热集中（2分）。（共6分）