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太阳辐射(7)

时间:2013-10-17  归属:森林气象学
 
    太阳辐射通过大气层时,不仅能量被减弱,而且其光谱成分也发生变化。下表是大气上界和地面上各光谱区太阳辐射通量的分配比例。到达地面的辐射通量中,红外区的比例增大,可见光和紫外区的能量相应减少。
表2—6 大气上界及地面上各光谱区能量占全光谱区能量的百分比
光谱区 紫外区 可见光区 红外区
大气上界太阳辐射光谱的百分数 5 52 43
太阳高度40时,地面上太阳辐射光谱的百分数 1 40 59
 
 
六、到达地面的太阳辐射能
    到达地面的太阳辐射能,由太阳直接辐射和漫射辐射两部分组成。两者的和称为太阳总辐射,简称总辐射。
(一)直接辐射通量密度(S)
1、太阳直接辐射(direct beam radiation)
太阳以平行光的方式投射射到与光线相垂直面上的辐射,称为太阳直接辐射。用S表示。
2、水平面上的太阳直接辐射通量密度(Sb
到达水平面上的太阳直接辐射通量密度为:
                          (2-10) 
如图2.11所示,投射于水平地面上的太阳直接辐射通量密度为Sb,投射于太阳光线垂直面上的太阳直接辐射通量密度为S。一束太阳直接辐射通过垂直面ABCD和水平面 ABC´D´,其面积分别以 M和M´表示,此两面积上的太阳辐射能量相等,即

因为 ,所以 
                                        (2-11)
    公式(2-11)就是朗伯(Lambert)余弦定律。
把S=S0Pm代入(2-11)式,便得到达水平地面上的太阳直接辐射通量密度Sb,即
                        
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