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1太陽輻射能來源

太陽的輻射能幾乎全部來自其內部的熱核反應。其整體輻射能量分佈與5800K左右的黑體輻射較接近。
太陽熱核反應

  太陽熱核反應

2地表接受的太陽輻射

太陽輻射能又稱太陽輻射熱(heat from solar radiation),是地球外部的全球性能源,大致可以分為以下幾個部分:直接太陽輻射、天空散射輻射、地表反射輻射、地面長波輻射及大氣長波輻射。

3直接太陽輻射

在大氣上界的太陽輻射,由於大氣分子及大氣中氣溶膠、雲層等吸收、散射、反射等作用,而呈現出不同程度的削弱。總的說來,由於大氣對不同波長的太陽輻射具有一定的選擇性,且吸收帶一般位於太陽輻射光譜的兩端能量較小的區域,因而大氣通過吸收作用對太陽直接輻射所造成的削弱並不太大。相對說來,大氣對太陽輻射的散射作用,則是削弱太陽輻射能的一個主要原因。由於大氣層對電磁波作用的選擇性,才產生了所謂的「大氣窗口」。太陽直接輻射到達地面的能量可根據太陽高度角、氣象數據由大氣輻射傳輸方程ji計算得到。

4散射太陽輻射

在太陽輻射的各光譜成分中,其能量被空氣分子和大氣中的氣溶膠向各方向彌散,即為散射輻射。它不同於介質對輻射能的吸收,不可能使得大氣中的各個質點把這些輻射能轉換為自己的「內能」,而只是改變了輻射的方向。散射輻射與大氣中質點的大小關係密切,因此有分子散射與粗粒散射之分。散射的能量和方向也與散射的類型息息相關。

5太陽總輻射

在碧空條件下的太陽直接輻射值與散射輻射值之和為太陽總輻射。

6意義

地球表面及近地表處的溫度場,取決於這類能量的均衡。太陽輻射能可以用垂直於太陽光大氣圈界面上每平方米面積所接受的輻射功率來表示,為1.36千瓦/米2。在太陽輻射的能量中,大約有34%經大氣的散射、地表面的反射等又返回到宇宙空間,其餘66%使大氣和地表受熱。太陽輻射熱控制著大氣層、水圈、生物圈及岩石圈發生的各種生物作用、化學作用及其他作用,成為地球表面風化、剝蝕等外力作用所需要的能量。輻射能對海洋的影響深度為150~500米,對陸地的影響深度一般只有10~20米。

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