太阳辐射专题

三、太阳辐射（光照）

1、概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，这称为太阳辐射

——自然界的物体，都以电磁波的形式时刻不停地向外传递能量。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、r射线都是电磁波。它们的波长不同，特性和作用也有很大差异。（图：各种辐射的波长范围——三大波段）

〖跨越误区〗太阳辐射出的电磁波只包括可见光、红外光和紫外光三个波段

这种认识是片面的。除了以上提到的电磁波，还包括电波、χ射线、γ射线等，它们一起构成了太阳辐射光谱。

2、能量来源：太阳内部的核聚变反应——在太阳内部高温、高压的环境下，发生核聚变反应（又能称热核反应），即4个氢原子核聚变为1个氦原子核，在这个过程中产生了大量的能量，为太阳提供了源源不断的能量。在核聚变过程中，原子核质量出现了亏损，其亏损的质量转化成了能量。

3、太阳辐射的分布及影响因素

（1）太阳辐射的纬度分布——规律：从赤道向两极递减

（2）全球太阳辐射的分布

典型例题：13.读“一年内太阳辐射的纬度分布示意”图，回答：

( 1 ) 1 月份，太阳辐射量最大的纬度是________；

90°N 上，太阳辐射量最大的月份是_________。

( 2 )全球太阳辐射的纬度分布规律是从________向_________递减。

( 3 )赤道上太阳辐射的时间分布规是____________________。

( 4 )南北半球相应纬度上太阳辐射随月份变化的规律大致________（相同、相反）。

( 5 )热带雨林地区的生物量是2千克/米2·年，亚寒带针叶林带是0.84千克/米2·年，结合上图分析原因。

答案：（1）90°S 南极点1月份均为白昼，日照时数多；6月（或7月）

（2）低纬（或赤道）高纬（或两极）

（3）从3月和9月向其它月份递减。（4）相反（1分）

（5）热带雨林，位于热带雨林气候，因雨量多所以生长的植物品种也多，亚寒带针叶林是位于亚寒带，气候较寒冷与干燥，雨量也少，所以能生长的多以针叶植物为主

（3）世界分布：

例题.(2010年岳阳模拟)上图是世界太阳总辐射量分布图，读图回答下列问题。

(1)世界太阳辐射强度较高的①、②区域是________和________，这两个区域的太阳辐射强度均高于赤道地区，其共同原因是______________________________。

(2)C的值大约是________。它大于B的原因主要是

____________________________________________。

(3)人们观测得出结论，城市的太阳辐射量往往低于郊区，你认为造成这种现象的主要原因有哪些？

(4)A、B的纬度值应为37°N，A的太阳辐射强度季节变化较大的原因是什么？

答案：(1)青藏高原撒哈拉沙漠(西亚和北非)大气对太阳辐射削弱少

(2)160～180纬度低，太阳高度角大。

(3)城市的雨岛效应，多雾；大气尘埃多，对太阳辐射散射作用强。

(4)A地属于地中海气候，夏季太阳高度角大，白昼时间长；受副热带高气压控制，炎热干燥，对太阳辐射削弱少。冬季太阳高度角小，白昼短；受西风带影响，多阴雨天气，对太阳辐射削弱多。

（4）我国太阳年辐射量的时空分布（图：我国太阳辐射分布图）

（5）影响太阳辐射强度的因素

①．太阳高度(即纬度):纬度低则正午太阳高度角大，太阳辐射穿过大气路程短，被大气削弱的少，到达地面的太阳辐射就强；反之，则弱

②．天气状况；晴朗的天气，由于云层少且薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射就强。

③．地形地势——大气厚度青藏高原比长江中下游平原太阳辐射强的一个因素（阳光通过的大气路程短）

——大气密度海拔越高，空气越稀薄，大气对太阳辐射削弱越少

——昼长地势越高昼越长

——坡向：迎风坡与背风坡，向阳坡与背阴坡

④．日照长短：日照时间长，获得的太阳辐射强，日照时间短，获得的太阳辐射弱。夏半年，高纬地区白昼时间长，弥补了太阳高度低损失的能量。

⑤、大气污染程度(人类活动)

小结：考查太阳辐射强度的影响因素时，同纬度比较可以考虑天气状况或地势高低的影响；不同纬度可以

考虑太阳高度角或白昼长短的影响；季节差异时要重点考虑太阳高度角或白昼长短的影响。

对某一地点的太阳辐射强弱进行分析时要综合考虑纬度（影响太阳高度大小）、地势、天气状况（晴天与阴天状况）。

太阳辐射总量不仅要考虑太阳高度，还要考虑日照时间长短，以及太阳光线与墙体的夹角

（4）应用：A、青藏高原是我国太阳辐射最强的地区的原因：

①晴天多,大气稀薄洁净,云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱；

②海拔高,太阳辐射穿越大气层的路程也短,削弱作用也小；

③海拔高，日照时间长；④纬度较低，太阳高度较大，太阳辐射强。

注：影响日照时间长短的因素(如重庆市年日照时数仅1200多小时)

①．纬度因素（昼长）：极圈以内地区有极昼、极夜现象，极圈以外地区夏季日照时数多于冬季；

②．地势(地势高，日出早，日落晚，日照时间长)；

③．天气状况：多阴雨天气的地区，日照时数少，多晴朗天气的地区，日照时数多。

B. 我国西北内陆太阳辐射强的原因：

位于温带大陆性气候区，气候干旱，降水稀少，晴天多，日照时间长；

4、太阳辐射对地球的影响

（1）太阳直接为地球提供了光、热资源，地球上生物的生长发育离不开太阳。（如：太阳辐射是绿色植物光合作用的必要条件）

（2）太阳辐射是维持地表温度，促进地球上的水循环、大气运动和生物活动的主要动力。来源于其形成过程中加固定的大量的太阳辐射能量（这是间接来源）。

(3)对人类生产生活的影响

——太阳能

A、优势：清洁、可再生、能量总量大

B、缺点：能量分散、不稳定（受天气影响）；开发技术要求高，建设电站占地广、投资大。

C、地位：地球能量源泉

D、.太阳能利用——直接利用：

①光热利用，如太阳能热水器、太阳灶；②太阳能发电；

③光化学作用，利用太阳辐射能分解水制氢。

——间接利用，如

注：太阳能发电站的区位条件：

①资源条件:太阳能资源丰富的地区;

②地形条件:地势平坦,平原与丘陵、高原是理想的区位（占地广）

③社会经济条件：电网方便（附近有水电站）或经济发达地区（市场需求及技术条件），电力设施较好

——太阳辐射对农业的影响

A、对耕作业的影响：太阳辐射通过影响光质而控制光合作用的产物，可以改善农作物的品质。

例1:：新疆的瓜果和青藏高原农作物的品质为何好？

西北地区瓜果甜和青藏地区农作物高产原因都是因为当地光照强，昼夜温差大，白天光合作用强，积累的糖分或有机质多，晚上气温低，呼吸作用弱，消耗的糖分或有机质少，有利于糖分和有机质的积累，所以农作物的品质好。但是西北地区晴天多是因为深居内陆，受海洋影响小，降水少，而青藏高原晴天多则是因为地势高，空气稀薄，空气洁净。

例2：东北大米因质量优而广受市场欢迎，这与气候条件有什么关系？

东北地区光照充足（夏季日照时间长），昼夜温差大，作物生长期长，因此品质上乘，再加上气候寒冷，农作物病虫害少，几乎不需要施用农药，天然具有绿色大米的优势。

B、对林业的影响：植被喜阳一般分布于阳坡，树木向阳面一般枝叶茂盛，生长快，年轮较宽；喜阴一般分布于阴坡。在华北地区，阴坡温度低，蒸发弱，水分条件好，植物生长条件反而比阳坡要好。

C、对畜牧业的影响：西欧温带海洋性气候区，光照不足，不适应谷物的生长，适宜多汁牧草生长，发展乳蓄业。

D、对渔业的影响：阳光能透射的最大水深为200米，大陆架浅海阳光集中，多大陆河流带来营养物质，光合作用强盛，浮游生物多，饲料丰富。

例题1：读下图（台湾太阳总辐射量分布图），回答下列问题

(1)台湾太阳总辐射量分布南多北少的原因是什么？

(2)在相同纬度太阳总辐射量分布特点是______________，其形成的主要原因是什么？

解析：第（1）题，已知台湾太阳总辐射量分布特点是南多北少，从图中也可看出，等值线数值从南向北递减。太阳辐射的南北差异，它的影响因素是纬度位置。第（2）题，相同纬度的太阳辐射分布特点，从图中同一纬度的等值线数值可读出：西侧数值大，东侧数值小。由于纬度相同，所以，造成东西两侧太阳辐射差异的因素不是纬度因素。联系台湾地区的区域特征，东侧是东南季风的迎风坡，多阴雨天气，西侧是背风坡，多晴朗天气，故东西侧太阳辐射差异的影响因素是天气状况。

答案：（1）南方纬度低，太阳高度角大，太阳辐射强；北方反之。（2）西多东少西部处于山脉背风坡，晴天多，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射就强；东部反之。

例题2：日照时数是指每天从日出到日落之间太阳直接照射到地面上的实际日照时间，以小时为单位。读“我国部分地区年日照时数等值线图”，回答下列问题。

(1)成都和昆明的日照时数分别约为多少？

(2)试分析昆明与贵阳的日照时数差异及其原因。

(3)我国西北地区的日照时数比东南部________，西北地区应如何充分利用日照资源发展特色农业？

答案：(1)1 200小时 2 400小时

(2)昆明的日照时数比贵阳长得多。昆明与贵阳的纬度位置大体相当，产生差异的主要原因是冬季贵阳受昆明准静止锋的影响，多阴雨天气，而昆明多晴天，所以昆明的日照时数比贵阳长。

(3)长西北地区日照时间长，植物光合作用强，且昼夜温差大，有利于植物糖分的积累。所以西北地区可以充分利用其优势发展瓜、果等特色农业