太阳常数与太阳辐射的光谱分布.doc

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1、太阳常数与太阳辐射的光谱分布新闻来源：作者：李申生　　日期：2005-1-1316:36:00　点击数：421太阳常数由于地球是沿一椭圆轨道围绕太阳公转的，所以太阳到地球的距离是随时间也就是随地球在椭圆轨道上的位置不同而有所差异的，如表１所示。   由此可见，在一年当中，日地之间的距离变化可达５×１０６千米，这个数字的绝对值虽然很大，但是与日地之间的平均距离相比，却只有±３．３％的变化，如图１所示。因此，这种距离变化所引起的到达地球大气上界的太阳能的变化量最多也只有±６．７％。   此外，太阳本身的活动也会引起太阳辐射能的波动。但是，多年来在世界各地的观测结果表明，太阳活动峰值年比太阳

2、活动宁静年的辐射量只不过增大２．５％左右。因此，在一般情况下，可以认为太阳辐射量是比较稳定的，从而提出了“太阳常数”这一概念。所谓太阳常数，就是指在日地平均距离处垂直于太阳光线的平面上，在单位时间内单位面积上所接收到的太阳辐射能。它的单位可以用毫瓦厘米２或者瓦米２。１９５７年，国际辐射委员建议在整个国际地球物理年观测资料中，将太阳常数的值取为１３８．４毫瓦厘米２或者１３８４瓦米２。随着测量技术的不断提高，太阳常数的观测值也越来越精确了。近年来，利用人造卫星、火箭和高空气球观测的结果，已将太阳常数的值测定为１３５．７毫瓦厘米２或者１３５７瓦米２。上述结果表明，太阳常数只具有平均值的

3、意义，而并非通常意义下的“常数”。   太阳辐射的光谱分布太阳辐射是电磁辐射的一种，它是物质的一种形式，既具有波动性，也具有粒子性，在本质上与无线电波没有什么差异，只是波长和频率不同而已。太阳辐射光谱的主要波长范围为０．１５～４微米，而地面和大气辐射的主要波长范围则为３～２０微米。在气象学中，就根据波长的不同，常把太阳辐射叫做短波辐射，而把地面和大气辐射叫做长波辐射。   太阳辐射的光谱可以划分为几个波段。波长短于０．４微米的称为紫外波段，从０．４微米到０．７５微米的称为可见光波段，而波长长于０．７５微米的则称为红外波段，它还可以细分为近红外０．７５－２５微米和远红外２５－１０００微米

4、两个波段。在可见光谱的波长范围内，不同波长的电磁辐射对于人眼产生不同的颜色感觉。表２列出了各种颜色的波长及其光谱范围。   用辐射能量作为纵坐标、辐射波长作为横坐标所绘制的曲线称为太阳光谱的能量分布曲线，如图２所示。从图中可以看出，尽管太阳辐射的波长范围很宽，但绝大部分的能量却集中在０．２２－４．０微米的波段内，占总能量的９９％。其中可见光波段约占４３％，红外波段约占４８．３％，紫外波段约占８．７％。而能量分布最大值所对应的波长则是０．４７５微米，属于蓝色光。