第二節(jié)太陽輻射

1、 太陽在天空中的位置太陽在天空中的位置 日地關(guān)系和四季日地關(guān)系和四季 春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。 秋處露秋寒霜降，秋處露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。冬雪雪冬小大寒。季節(jié)：季節(jié)： 1、天文季節(jié)：以、天文季節(jié)：以“兩分兩至兩分兩至”為四季之始。為四季之始。 春季，夏季，秋季，冬季。春季，夏季，秋季，冬季。2、氣候統(tǒng)計季節(jié)：按陽歷月份、氣候統(tǒng)計季節(jié)：按陽歷月份:春季春季(3、4、5月月)：，夏季：，夏季(6、7、8月月)：秋季：秋季(9、10、11月月)：冬季冬季(12、1、2月月) 。3 3、氣候季節(jié)（溫度四季）：、氣候季節(jié)（溫度四季）： 候平均溫度低于候平均

2、溫度低于1010為冬季為冬季; ; 高于高于2222為夏季為夏季; ; 介于介于10102222之間為春季或秋季。之間為春季或秋季。 4 4、自然天氣季節(jié)、自然天氣季節(jié)5 5、物候季節(jié)、物候季節(jié)我國有用我國有用物候物候判斷季節(jié)傳統(tǒng)，其判斷依據(jù)：判斷季節(jié)傳統(tǒng)，其判斷依據(jù)：春季：桃花開為入春的標志。春季：桃花開為入春的標志。夏季：南方苦楝始花為入夏的標志，北方刺槐花始開為夏季的夏季：南方苦楝始花為入夏的標志，北方刺槐花始開為夏季的開始。開始。秋季：野菊花始花是自然季節(jié)入秋的表征。秋季：野菊花始花是自然季節(jié)入秋的表征。冬季：野草枯黃，冬季來臨。冬季：野草枯黃，冬季來臨。物候是大自然告訴我們季節(jié)變化的

3、最直接的語言。物候是大自然告訴我們季節(jié)變化的最直接的語言。第二節(jié)第二節(jié) 太陽輻射（重點）太陽輻射（重點） 一、大氣上界的太陽輻射（天文輻射）一、大氣上界的太陽輻射（天文輻射） 1.太陽輻射光譜和太陽常數(shù)太陽輻射光譜和太陽常數(shù)太陽輻射中輻射能按波長的分布，稱為太陽輻射光譜太陽輻射中輻射能按波長的分布，稱為太陽輻射光譜太陽常數(shù)（太陽常數(shù)（Rsc）：當日地距離為平均值，太陽光線：當日地距離為平均值，太陽光線垂直入射的天文輻射通量密度垂直入射的天文輻射通量密度 。 WMO推薦推薦13677w/m。太陽常數(shù)的意義。太陽常數(shù)的意義。 經(jīng)線經(jīng)線(子午線子午線)經(jīng)線圈經(jīng)線圈(子午圈子午圈)經(jīng)線平面經(jīng)線平面(子

4、午面子午面)。 子午圈子午圈與通過某天體的與通過某天體的時圈時圈所組成的角度稱為所組成的角度稱為時角。時角。 h coscoscossinsinsinh含義：含義：值：值：coscoscossinsinsinh)90sin()cos(sinh0正午：正午：=0=0090正午h地面太陽輻射日總量的時空分布地面太陽輻射日總量的時空分布 輻射日總量(J/m2d)夏至秋分冬至春分冬至0102030405060708090緯度coscoshsinsinsinhcosAcossincosA 0coscoscossinsinsinh0tgtg0cos 1520t可照時間隨季節(jié)和緯度的變化規(guī)律（北半球）：可照

5、時間隨季節(jié)和緯度的變化規(guī)律（北半球）：1 1、春分日、秋分日：晝長不隨緯度而變化。、春分日、秋分日：晝長不隨緯度而變化。 均是均是1212小時小時. .2 2、夏半年（、夏半年（0 0）：緯度愈高，白晝愈長，夏至日最長。）：緯度愈高，白晝愈長，夏至日最長。有極晝現(xiàn)象。有極晝現(xiàn)象。3 3、冬半年（、冬半年（0 0）：反之。）：反之。4 4、赤道上，終年晝夜平分。、赤道上，終年晝夜平分。例題：例題：P32P32天文氣候帶天文氣候帶二、太陽輻射在大氣中的減弱二、太陽輻射在大氣中的減弱 大氣直接吸收的太陽輻射并不多，特別是對于對流層大氣來說，大氣直接吸收的太陽輻射并不多，特別是對于對流層大氣來說，太陽

6、輻射不是主要的直接熱源。太陽輻射不是主要的直接熱源。 吸收吸收減弱方式減弱方式 散射散射 反射反射 大氣對太陽輻射選擇性吸收大氣對太陽輻射選擇性吸收 地地 面面高層大氣高層大氣平流層平流層對流層對流層臭氧大量吸收紫外線臭氧大量吸收紫外線二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收紅外線紅外線從臭氧、二氧化碳從臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，和水汽的吸收作用，可知大氣吸收具有可知大氣吸收具有選擇性？選擇性？為什么大氣直接吸為什么大氣直接吸收的太陽輻射能量收的太陽輻射能量是很少的？是很少的？氧原子吸收部分紫外氧原子吸收部分紫外線線臭氧層臭氧層O31、在臭氧層紫外線被臭氧吸收、在臭氧層紫外線被臭氧吸收2、在

7、對流層紅外線被、在對流層紅外線被CO2和和H2O吸收吸收CO2、H2O地地 面面大氣直接吸收的太陽輻射并不多，特別是對于對流層大氣來說，太大氣直接吸收的太陽輻射并不多，特別是對于對流層大氣來說，太陽輻射不是主要的直接熱源。陽輻射不是主要的直接熱源。大氣對太陽輻射的散射作用大氣對太陽輻射的散射作用空氣空氣分子分子天空呈蔚藍色也是這個道理。天空呈蔚藍色也是這個道理。 4ci 圖圖 漫反射漫反射 反射反射臭氧、二氧化碳等吸收臭氧、二氧化碳等吸收散射散射地地 面面太陽輻射太陽輻射大氣對太陽輻射的削弱方大氣對太陽輻射的削弱方式：吸收、散射、反射式：吸收、散射、反射紫外線、紅外線紫外線、紅外線作用作用形式

8、形式參與作用的參與作用的大氣成分大氣成分波長范圍波長范圍作用特點作用特點吸收吸收 反射反射散射散射臭氧（平流層）臭氧（平流層）水汽、二氧化水汽、二氧化碳（對流層）碳（對流層）紫外線紫外線紅外線紅外線吸收強烈，有吸收強烈，有選擇性，大部選擇性，大部分可見光可穿分可見光可穿透透云層、塵埃云層、塵埃各種波長同各種波長同樣被反射樣被反射無選擇性，反無選擇性，反射光呈白色射光呈白色空氣分子、空氣分子、微小塵埃微小塵埃藍、紫色光藍、紫色光最易被散射最易被散射向四面八方散向四面八方散射射 ，有選擇性，有選擇性L1 大氣上界大氣上界地 球太陽高度大太陽高度大經(jīng)過的大氣路經(jīng)過的大氣路程短程短大氣削大氣削弱少弱少

9、太陽高度小太陽高度小經(jīng)過經(jīng)過的大氣路程長的大氣路程長大大氣削弱多氣削弱多 sinh1cschm SCSmmRRRRa1mSCmaRR垂直面：垂直面：水平面上的太陽輻射：兩個輻射量是相水平面上的太陽輻射：兩個輻射量是相等的等的 RsbRsbSm= RscSmSm= RscSmsinhABADSSmm單位面積上所獲得的太陽能為，單位面積上所獲得的太陽能為， 朗伯定律：朗伯定律：sinhscsbRR天文輻射天文輻射sinhmSCmaRR地面地面影響因子影響因子sinhSCmsbRaRds影響因子影響因子sinh)1 (5 . 0mscsdaRR太陽總輻射強度太陽總輻射強度 影響因子影響因子sdsbSRRR 到達地面的太陽輻射到達地面的太陽輻射 直接輻射：日變化、年變化、緯度變化直接輻射：日變化、年變化、緯度變化 散射輻射：日變化、年變化、緯度變化散射輻射：日變化、年變化、緯度變化 總輻射：日變化、年變化、緯度變化總輻射：日變化、年變化、緯度變化 全球太陽總輻射分布全球太陽總輻射分布 地面反射率地面反射率即使總輻射的強度一樣，不同性質(zhì)的地表真正得到的太陽