輻射原理與輻射表的關係

   太陽向宇宙空間發射的電磁波和粒子流。地球所接受到的太陽輻射能量僅為太陽向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一，但卻是地球大氣運動的主要能量源泉。到達地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量。在地球位於日地平均距離處時，地球大氣上界垂直於太陽光線的單位麵積在單位時間內所受到的太陽輻射的全譜總能量，稱為太陽常數。太陽常數的常用單位為瓦/米2。因觀測方法和技術不同，得到的太陽常數值不同。世界氣象組織(WMO)1981年公布的太陽常數值是1368瓦/米2。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15～4.0微米之間。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區（波長0.4～0.76微米），7%在紫外光譜區（波長0.76微米），最大能量在波長0.475微米處。由於太陽輻射波長較地麵和大氣輻射波長（約3～120微米）小得多，所以通常又稱太陽輻射為短波輻射，稱地麵和大氣輻射為長波輻射。太陽活動和日地距離的變化等會引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化太陽輻射通過大氣，一部分到達地麵，稱為直接太陽輻射；另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間，另一部分到達地麵，到達地麵的這部分稱為散射太陽輻射。到達地麵的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣後，其強度和光譜能量分布都發生變化。到達地麵的太陽輻射能量比大氣上界小得多，在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區幾乎絕跡，在可見光譜區減少至40%，而在紅外光譜區增至60%。
   天文輻射的時空變化特點是：①全年以赤道獲得的輻射最多，極地最少。這種熱量不均勻分布，必然導致地表各緯度的氣溫產生差異，在地球表麵出現熱帶、溫帶和寒帶氣候；②天文輻射夏大冬小，它導致夏季溫高冬季溫低。大氣對太陽輻射的削弱作用包括大氣對太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經過整層大氣時，0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收，在可見光區大氣吸收很少。在紅外區有很強的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質主要有氧、臭氧、水汽和液態水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。雲層能強烈吸收和散射太陽輻射，同時還強烈吸收地麵反射的太陽輻射。雲的平均反射率為0.50～0.55。經過大氣削弱之後到達地麵的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言，太陽總輻射隻占到達大氣上界太陽輻射的45%。總輻射量隨緯度升高而減小，隨高度升高而增大。一天內中午前後最大，夜間為0；一年內夏大冬小。

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