太阳辐射

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太阳辐射相关知识

1. 太阳高度角或纬度:太阳高度角越大,穿越大气的路径就越短,大气对太阳辐射的削弱作用越小,则到达地面的太阳辐射越强;太阳高度角越大,等量太阳辐射散布的面积越小,太阳辐射越强。例如,中午的太阳辐射强度比早晚的强。

2. 海拔高度:海拔越高空气越稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用越小,则到达地面的太阳辐射越强。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。

3. 天气状况:晴天云少,对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射强。例如四川盆地多云雾阴雨天气,太阳辐射消弱强,太阳辐射成为我国最低值区。

4. 大气透明度:大气透明度高则对太阳辐射的削弱作用小,使到达地面的太阳辐射强。

5. 白昼时间的长短。

6. 大气污染的程度:污染重,则对太阳辐射消弱强,到达地面太阳辐射少。

大多数太阳紫外辐射在高层大气中被大气所吸收,所以高层大气中氧和氮分子遭受光化学离解,以原子态出现。2000 -3000A左右的太阳紫外辐射,主要由臭氧吸收。太阳可见光辐射的吸收较少,因为这里是大气窗区。臭氧、二氧化碳和水汽是三种最主要的吸收太阳辐射能量的大气成分。

瑞利散射的强度与波长的四次方成反比,波长越短散射越强。当大气粒子的直径约等于入射波长时,出现米氏散射。米氏散射是由大气中的尘埃、花粉、烟雾、水汽等气溶胶引起的,与瑞利散射相比,这种散射通常会影响比可见光更长的红外线波段。当大气粒子的直径远大于入射波长时,出现无选择性散射。大气中的水滴、大的尘埃粒子所引起的散射多属无选择性散射。

1.太阳辐射为我们的生产和生活提供能量。

人们对太阳辐射作用最直接的感受来自于它是人们生产和生活的主要能源。如植物的生长需要光和热,晾晒衣服需要阳光,工业上大量使用的煤、石油等化石燃料是太阳能转化来的,被称为“储存起来的太阳能”。还有太阳灶、太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳房、太阳能发电、太阳能电池等。除直接使用的太阳能外,地球上的水能、风能也来源于太阳。

2.太阳辐射作为宇宙空间对地理环境输入的能量,驱动地球表面无机界的运动与循环。

3.太阳辐射影响地球表面有机界物质循环,并使得有机界与无机界联系在一起。

4.地球运动的轨道要素变化,使得地球表面获得的太阳辐射产生空间和时间上的再分 ,从而控制冰期-间冰期的交替出现。

但是降水的影响因素有很多,还包括地形的影响,例如,四川盆地使得水汽积聚不易上升,使水汽增多,而西南季风不可能越过秦岭;只能影响四川盆地,故带来大量水汽,并且距海较近,所以一年中阴雨天多,天空中经常阴云密布,所以光照少,太阳辐射能贫乏。

降水可以反过来会影响太阳辐射,遇到降水的日子,天空覆盖云层,太阳辐射总量不会减少,但是到达地面的太阳辐射减少了。因为大气中的乌云,会增加太阳辐射的削弱能力,使到达地面的太阳辐射减少。

监测太阳辐照度,不仅作为地球辐射收支的输入地球的辐射有意义,而且还可以换算出太阳常数。地球上的能源除了核能、地热、火山爆发等之外都直接或间接地来自太阳辐射。对地球这个由陆地、海洋和大气组成的复杂体系来说,无论其内部存在什么样的大气圈化学、海洋、大气大循环和生物过程及其相互作用,太阳辐射是最重要的外部能源,它的微小变化也将导致全球范围能量循环、水、碳和氮循环过程的变动,引起地球环境和气候、气象的巨大变化。太阳辐射是地球天气过程和气候演变的主要驱动力,气候变化和中长期天气预报等都需要地球辐射收支资料。

太阳活动频繁的时期,太阳辐照度的峰值约有±0.2%,但对地球气候的影响却很巨大,经常发生气候异常,引起各种自然灾害。现在,人类面临着全球规模环境变化的一系列重大问题,关系到人类的生存基础,引起了全世界的广泛注意,全球环境问题已经成为一个国家制定国内外政策的重大议题和国际间的政治问题,通过对地球和太阳的观测,掌握地球环境的现状,了解地球环境与气候的变化与太阳辐照度之间的关系过程,探明它们之间关系的机理,对人类预测全球环境可能的未来变化,并且采取对策是非常重要的。

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