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太陽輻射(英語:Solar radiation)指太陽從核聚變所產生的能量,經由電磁波傳遞到各地的輻射能。太陽輻射的光學頻譜接近溫度5800K的黑體輻射。大約有一半的頻譜是電磁波譜中的可見光,而另一半有紅外線與紫外線等頻譜。如果紫外線沒有被大氣層或是其他的保護裝置吸收,它會影響人體皮膚的色素的變化。

測量上通常都用全天日射計與銀盤日射計(Silver-disk pyrheliometer)等儀器來測量太陽輻射。

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,太陽輻射在一類致癌物清單中。

影響因素

太陽輻射強度是指到達地面的太陽輻射的強弱。大氣對太陽輻射的吸收、反射、散射作用,大大削弱了到達地面的太陽輻射。

但尚有諸多因素影響太陽輻射的強弱,使到達不同地區的太陽輻射的多少不同。影響太陽輻射強弱的因素主要有以下四個因 素[1]

緯度位置

緯度低則正午太陽高度角大,太陽輻射經過大氣的路程短,被大氣削弱得少,到達地面的太陽輻射就多;反之,則少。這是太陽輻射從低緯向高緯遞減的主要原因。地球繞太陽公轉的軌道為橢圓形,太陽位於兩個焦點中的一個焦點上。因此,日地距離時刻在變化。每年1月2日至5日經過近日點,7月3日至4日經過遠日點。地球上接受到的太陽輻射的強弱與日地距離的平方成反比。太陽光線與地平面的夾角稱為太陽高度角,它有日變化和年變化。太陽高度角大,則太陽輻射強。

天氣狀況

晴朗的天氣,由於雲層少且薄,大氣對太陽輻射的削弱作用弱,到達地面的太陽輻射就強;陰雨的天氣,由於雲層厚且多,大 氣對太陽輻射的削弱作用強,到達地面的太陽輻射就弱。如赤道地區被赤道低壓帶控制,多對流雨,而副熱帶地區被副高控制,多晴朗天氣,所以赤道地區的太陽輻射要弱於副熱帶地區。

海拔高低

海拔高,空氣稀薄,大氣對太陽輻射的削弱作用弱,到達地面的太陽輻射就強;反之,則弱。如青藏高原成為我國太陽輻射最強的地區,主要就是這個原因。如青藏高原成為我國太陽輻射最強的地區,主要就是這個原因。

日照長短

日照時間長,獲得太陽輻射強;日照時間短,獲得太陽輻射弱。如我國夏季南北普遍高溫,溫差不大,是因為緯度越高的地 區,白晝時間長,彌補了因太陽高度角低損失的能量。白晝長度指從日出到日落之間的時間長度。赤道上四季白晝長度均 為12小時,赤道以外晝長四季有變化,23.5°緯度的春、秋分日晝長12小時,夏至和冬至日晝長分別為14小時51分和9小時09 分,到緯度66°33′出現極晝和極夜現象。南北半球的冬夏季節時間正好相反。

地面輻射

地面輻射

地球表面在吸收太陽輻射的同時,又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向 外放射輻射的方式,稱為地面輻射。太陽輻射由於地表溫度比太陽低得多(地表面平均溫度約為300K),因而,地面輻射的主要 能量集中在1~30微米之間,其最大輻射的平均波長為10微米,屬紅外區間,與太陽短波輻射相比,稱為地面長波輻射[2]

地面的輻射能力,主要決定於地面本身的溫度。由於輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強,所以,白天,地面溫度較高,地面輻射較強;夜間,地面溫度較低,地面輻射較弱。

地面的輻射是長波輻射,除部分透過大氣奔向宇宙外,大部分被大氣中水汽二氧化碳所吸收,其中水汽對長波輻射的吸收更為顯著。因此,大氣,尤其是對流層中的大氣,主要靠吸收地面輻射而增熱。

視頻

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微課-太陽輻射
太陽輻射影響因素

參考文獻

  1. 太陽輻射強度影響因素是什麼,佰佰安全網 , 2019-3-3
  2. 輻射漫談,豆丁網, 2014-3-25