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    太陽輻射的波長與強度

    2016/9/23 10:55:53

    太陽能的波長

    太陽能的波長分布可以用一個黑體輻射來模擬,黑體的溫度為5800K。太陽能波長分布在紫外光、可見光和紅外光波段。這些波段受大氣衰減的影響程度各不相同。可見光輻射的大部分可到達地面,但是上層大氣中的臭氧卻吸收了大部分紫外光輻射。
    由于臭氧層變薄,特別是南極和北極地區,到達地面的紫外光輻射越來越多。入射的紅外光輻射,有一部分被二氧化碳、水蒸氣和其他氣體吸收,而在夜間來自地球表面的較長波長的紅外輻射大部分則傳到了外空。這些溫室氣體在上層大氣中的積累,可能會使大氣吸收能力增加,從而導致全球氣候變暖和天氣變得多云。雖然臭氧減少對太陽能集熱器的影響甚微,但溫室效應可能會增大散射輻射,并可能嚴重影響太陽能集熱器的作用。

    輻射強度

    每日天文

    表示太陽輻射強弱的物理量,稱為太陽輻射強度。單位是焦耳/厘米2·分,即在單位時間內垂直投射到單位面積上的太陽輻射能量。
    大氣上界的太陽輻射強度取決于太陽的高度角、日地距離和日照時間。太陽高度角愈大,太陽輻射強度愈大。因為同一束光線,直射時,照射面積最小,單位面積所獲得的太陽輻射則多;反之,斜射時,照射面積大,單位面積上獲得的太陽輻射則少。

    太陽高度角因時、因地而異。一日之中,太陽高度角正午大于早晚;夏季大于冬季;低緯地區大于高緯度地區。日地距離是指地球環繞太陽公轉時,由于公轉軌道呈橢圓形,日地之間的距離則不斷改變。

    地球上獲得的太陽輻射強度與日地距離的平方呈反比。地球位于近日點時,獲得太陽輻射大于遠日點。

    據研究,1月初地球通過近日點時,地表單位面積上獲得的太陽輻射比7月初通過遠日點時多7%。

    太陽輻射強度與日照時間成正比。日照時間的長短,隨緯度和季節而變化。

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