太阳辐射.
太阳辐射和气温的变化
太阳辐射和气温的变化1. 太阳辐射概述太阳辐射是指从太阳发出的电磁波辐射，主要包括可见光、紫外线和红外线等。
地球表面接收到的太阳辐射能量主要取决于太阳向地球发出的总辐射能量、地球表面的反照率以及大气对太阳辐射的削弱作用。
2. 太阳辐射的分布太阳辐射在地球表面的分布不均匀，主要受纬度、地形、海洋和陆地的分布以及大气状况等因素的影响。
赤道地区太阳辐射强度大，因为太阳高度角较高；两极地区太阳辐射强度小，因为太阳高度角较低。
在同一纬度地区，夏季太阳辐射强度大于冬季。
3. 太阳辐射与气温的关系太阳辐射是地球表面能量的主要来源，对地球气温有重要影响。
太阳辐射能通过地表被吸收、反射和传导，其中一部分能量转化为地表和空气的热能，使气温升高。
太阳辐射的强弱和变化直接影响到地表和大气层的能量平衡。
4. 太阳辐射对气温的影响(1)太阳辐射能直接加热地表和大气层，使气温升高。
地表吸收太阳辐射能后，通过感热作用使空气温度升高，形成气温。
(2)太阳辐射能影响大气层的水分和二氧化碳等温室气体的浓度，进而影响地球的温室效应和气温。
(3)太阳辐射能影响大气环流，如赤道低压带和极地高压带的形成，进而影响全球气温分布。
5. 气温的变化气温是指空气或其他物质的热度，是衡量其内能的一种物理量。
气温的变化受多种因素影响，如太阳辐射、大气环流、海洋循环、地表特性、海陆分布和人类活动等。
6. 太阳辐射和气温变化的关系太阳辐射和气温变化之间存在密切关系。
太阳辐射能直接影响气温，而气温的变化又反过来影响太阳辐射的吸收和反射。
当气温升高时，地表反射的太阳辐射能减弱，吸收的太阳辐射能增强，导致地表和大气层的能量平衡发生变化。
7. 太阳辐射和气温变化的实例以我国为例，冬季北方地区太阳辐射强度较低，气温较低；夏季南方地区太阳辐射强度较高，气温较高。
在一天中，下午太阳辐射强度较高，气温也较高。
这些实例表明太阳辐射和气温之间存在明显的相关性。
8. 研究太阳辐射和气温变化的意义研究太阳辐射和气温变化的关系对于了解地球气候系统、预测气候变化、碳循环和生态系统的研究具有重要意义。
太阳辐射的主要波长范围
太阳辐射的主要波长范围
太阳辐射是指太阳能量在空间中以电磁波的形式传递到地球的现象。
太阳辐射主要包括可见光、紫外线、红外线和射电波等多个频段。
太阳辐射的主要波长范围包括以下几种类型：
1. 可见光：太阳辐射的主要成分是可见光，它是由各种波长的电磁波组成的，包括紫、蓝、绿、黄、橙、红六种颜色，波长范围大约在400~700纳米之间。
2. 紫外线：紫外线是太阳辐射的另一种成分，它具有更短的波长和更高的能量，可以分为3种不同的频段：UV-A波段（315~400纳米）、UV-B波段（280~315纳米）和UV-C 波段（100~280纳米）。
3. 红外线：红外线是被太阳释放的电磁波，在可见光的红色波长一侧，波长范围为700~1000纳米，也称为热辐射，因为它可以被物体吸收并转化成热能。
4. 射电波：射电波是一种较长波长的电磁波，包括微波和无线电波。
太阳辐射的射电波主要被吸收在大气层的电离层，并在大气层中形成许多神秘的现象，如短波爆发和太阳闪耀。
总之，太阳辐射的主要波长范围包括可见光、紫外线、红外线和射电波等多种类型，它们对地球生命的诞生和发展有着非常重要的影响。
同时，太阳辐射也可以直接或间接地影响气候变化和环境污染等问题，因此对太阳辐射的研究也是当代科学领域的重要课题之一。
第三讲-太阳辐射
第三讲 太阳辐射及大气受热过程基础知识一、太阳辐射：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
二、太阳辐射的能量来源：太阳中心的核聚变反应（4个氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量） 三、太阳辐射的特点：太阳辐射是短波辐射，能量主要集中在波长较短的可见光部分。
四、太阳辐射的意义：（1）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，地球上生物的的生长发育离不开太阳。
②太阳辐射能维持着地表温度，是促进地球水、大气运动和生物活动的主要动力。
③作为工业主要能源的煤、石油等矿物燃料，是地质历史时期生物固定、积累下来的太阳能。
④太阳辐射能是我们日常生活和生产所用的能源，是太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的能量来源。
（2）我国年太阳能的地区分布及影响因素①太阳能最丰富地区：青藏高原。
原因：海拔高，空气稀薄，空气中水气少，尘埃少，透明度好，太阳辐射强，日照时间长。
②太阳能贫乏地区：四川盆地、云贵高原等。
原因：阴雨天多，云雾大，较多地削弱了太阳辐射。
五、太阳年辐射总量的影响因素及空间分布： 1.影响太阳辐射量的因素:2．我国年太阳辐射总量的空间分布我国年太阳辐射总量的分布，从总体上看，是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。
高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地，具体分布如下图所示：六、全球年太阳辐射的分布：全球年太阳辐射量大体从低纬度地区向高纬度地区递减，南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，但不同季节表现出的结果并不相同。
如图所示。
七、我国太阳辐射的分布：我国太阳辐射分布的高值和低值中心均位于北纬 22。
～35。
之间；在北纬30。
～40。
地区，随纬度增高太阳辐射增加。
具体分布如图所示。
达标训练1.例下图是M、N两地太阳辐射的年变化示意图（1）M地最可能位于( )A．赤道 B．回归线C．极圈 D．极点（2）N地五月一日时昼夜状况是( )A．昼长夜短 B．昼短夜长C．极昼 D．极夜（3）5～7月间，N地获得的太阳辐射较M地多，最主要影响因素是( )A．太阳高度角 B．昼夜长短C．天气状况 D．地面状况2. 下图表示“27°N某地坡向（坡度为10°）对地表获得太阳辐射的影响”，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐射量的比值（仅考虑地球运动和地形因素）。
太阳直接辐射计算公式
太阳直接辐射计算公式太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的辐射能。
要计算太阳直接辐射，那可不是一件简单的事儿，这里面涉及到不少复杂的公式和参数呢。
先来说说太阳直接辐射的影响因素吧。
比如说，太阳高度角就特别重要。
太阳高度角越大，也就是太阳越接近头顶，那直接辐射就越强。
这就好比你在大晴天抬头看太阳，中午的时候是不是觉得特别刺眼？那就是因为中午太阳高度角大，直接辐射强。
还有大气透明度，这也是个关键因素。
如果大气很干净，透明度高，太阳直接辐射就能更多地到达地面；要是大气里有很多灰尘、水汽啥的，那直接辐射就会被削弱。
下面咱们就来看看太阳直接辐射的计算公式：$S_{b}=S_{0}P^{m}sin\!h$在这个公式里，$S_{b}$表示太阳直接辐射，$S_{0}$是太阳常数，大约是 1367 瓦/平方米。
$P$是大气透明系数，$m$是大气质量，$h$是太阳高度角。
这个大气质量$m$的计算也有点麻烦呢。
它跟太阳高度角有关系，具体公式是：$m = \frac{1}{sin\!h}$大气透明系数$P$会受到天气条件、地理位置等因素的影响。
一般来说，晴朗无云的天气，$P$的值会比较大。
举个例子吧，假如在一个晴朗的夏日中午，我们所在的地方纬度是30 度，此时太阳高度角是 60 度。
我们假设大气透明系数$P$是 0.8。
首先算大气质量$m$：$m = \frac{1}{sin60°} \approx 1.15$然后把这些值代入太阳直接辐射的公式：$S_{b}= 1367×0.8^{1.15}×sin60°$经过计算，就能得出此时的太阳直接辐射值啦。
不过要注意哦，实际情况中，计算太阳直接辐射可没这么简单。
因为大气的状况是不断变化的，还有地形、建筑物的遮挡等等因素都会影响到最终接收到的太阳直接辐射。
就像我有一次去爬山，早上出发的时候太阳还不太晒，随着往上爬，太阳高度角逐渐变大，到了山顶的时候，那太阳直射下来，感觉特别热。
太阳辐射示意图
太阳辐射示意图
太阳是我们太阳系中的恒星，由于太阳的辐射，地球上才有了温度和光线。
太
阳的辐射对地球的生态系统和气候有着深远的影响。
在太阳系中，太阳是最重要的光源，通过太阳的辐射，地球上的生物才得以生存。
太阳辐射的组成
太阳的辐射主要包括三种类型：可见光、紫外线和红外线。
其中，可见光是人
类能够看到的光线，紫外线和红外线则是人类肉眼无法直接感知到的部分。
这三种光线组成了太阳的辐射谱，通过这种辐射，太阳向地球传递能量。
太阳辐射在地球大气中的传播
太阳的辐射通过太空传播到地球大气层。
在大气中，一部分辐射被反射、散射
或吸收，而另一部分辐射穿透大气层，到达地表。
这样，地球表面就获得了太阳的光线和热量。
太阳的辐射对地球温室效应和气候变化有着至关重要的作用。
太阳辐射示意图
太阳辐射示意图是一种图示，用来展示太阳的辐射在地球大气中的传播过程。
通过太阳辐射示意图，可以清晰地了解太阳的辐射谱和在地球大气层中的不同反应。
这种视觉化的展示方式使人们更容易理解太阳的能量如何影响地球。
结语
太阳辐射示意图的制作和使用有助于增进人们对太阳辐射及其在地球大气中的
传播过程的理解。
通过对太阳辐射的认识，我们可以更好地理解太阳对地球生态系统和气候的重要性，进而采取相应的措施来保护环境和气候。
希望通过本文对太阳辐射示意图的介绍，读者能够对此有更深入的了解。
太阳辐射的光谱特点
太阳辐射的光谱特点
太阳辐射是一种由太阳发出的电磁辐射，包括可见光和不可见的紫外光和红外光。
在宇宙中，恒星的辐射是最重要的能量来源。
太阳辐射以光纤波为基础，所有电磁辐射都有一定的光谱特征。
通常来说，太阳辐射中最有趣也是最重要的特征是它次要光谱线。
这些特征可以指示我们众多元素的存在，从而确定太阳的化学成分。
有几条重要的次要光谱线可以帮助我们辨认出它产生的物质。
太阳辐射还包括可见光，可见光的波长介于紫外光和红外光之间，可以被眼睛感知。
这一特性使我们可以观察到太阳上各种不同的物质。
此外，太阳辐射还包括紫外光和红外光，它们是一种被眼睛感知不到的辐射，可以提供关于太阳活动的信息，包括太阳黑子、太阳耀斑和太阳爆发等。
综上所述，太阳辐射具有多种光谱特点，其中包括可见光、紫外光和红外光。
在次要光谱线中，可以确定太阳的化学成分，而紫外光和红外光可以识别出太阳上的各种不同的物质。
最重要的是，太阳辐射还可以用来提供有关太阳的信息，从而帮助我们对太阳的活动加以了解。
太阳辐射比例
太阳辐射比例太阳辐射是指太阳向周围空间发出的能量，它是地球上所有生命活动的基础。
太阳辐射主要包括可见光、紫外线和红外线，其中可见光是人眼能够感知的光线，紫外线和红外线则具有较高的能量。
太阳辐射比例指的是不同波长的太阳辐射在总辐射中所占的比例。
太阳辐射的波长范围很广，从紫外线到红外线都包含在内。
根据波长的大小，太阳辐射可以分为短波辐射和长波辐射。
短波辐射主要是可见光和紫外线，它们具有较高的能量，对地球的大气层和地表有较强的穿透力。
长波辐射主要是红外线，它的能量较低，对地球的大气层和地表的穿透力较弱。
太阳辐射比例的具体数值受多种因素的影响，包括大气层的成分和密度、地理位置、季节变化等。
一般来说，太阳辐射比例在不同地区和不同季节会有所不同。
在大气层中，太阳辐射经过散射、吸收和反射等过程，最终到达地表的太阳辐射比例会有所变化。
散射是指太阳辐射在大气层中遇到气体、气溶胶或云粒子时改变方向的现象。
散射会使太阳辐射在大气层中传播的路径变长，从而减少太阳辐射的强度。
吸收是指大气层中的气体和云粒子吸收太阳辐射的能量，这部分能量会转化为热能。
反射是指太阳辐射在大气层和地表之间反射的现象，反射的比例取决于地表的反射率。
根据统计数据，地球大气层对太阳辐射的总吸收约为25%，其中大约有20%被地表吸收，5%被大气层吸收。
剩余的太阳辐射约有30%被云层反射，40%直接透过大气层到达地表。
这些数据显示了太阳辐射比例在大气层中的分布情况。
太阳辐射比例的不同对地球上的生态环境和气候产生重要影响。
可见光的比例决定了光合作用的强度，而紫外线的比例则对生物体的DNA和细胞产生影响。
长波辐射的比例决定了地表的辐射平衡，对气温和水汽的蒸发有着重要的影响。
总结起来，太阳辐射比例是指不同波长的太阳辐射在总辐射中所占的比例。
它受多种因素的影响，包括大气层的成分和密度、地理位置、季节变化等。
太阳辐射比例的不同对地球上的生态环境和气候产生重要影响。
太阳辐射的定义
太阳辐射的定义太阳辐射定义是指太阳以电磁波的形式向外传递能量，太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。
太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。
地球所接受到的太阳辐射能量虽然仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一，但却是地球大气运动的主要能量源泉，也是地球光热能的主要来源。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，太阳辐射在一类致癌物清单中。
简介到达地球大气上界的太阳辐射能量称为天文太阳辐射量。
在地球位于日地平均距离处时，地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的全谱总能量，称为太阳常数。
太阳常数的常用单位是瓦/米²。
因观测方法和技术不同，得到的太阳常数值不同。
太阳常数值是1368瓦/米2 。
太阳辐射是一种短波辐射。
到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。
在赤道地区,由于多云，年辐射总量并不最高。
在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区，年辐射总量较大，最大值在非洲东北部。
太阳辐射在大气上界的分布是由地球的天文位置决定的，称为天文辐射。
由天文辐射决定的气候称为天文气候。
天文气候反映了全球气候的空间分布和时间变化的基本轮廓。
详细介绍每日天文世界气象组织（WMO）1981年公布的太阳常数值是1368瓦/米2。
地球大气上界的太阳辐射光谱的99%以上在波长 0.15～4.0微米之间。
大约50%的太阳辐射能量在可见光谱区（波长0.4～0.76微米），7%在紫外光谱区（波长<0.4微米），43%在红外光谱区（波长>0.76微米），最大能量在波长0.475微米处。
由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约3～120微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。
太阳活动和日地距离的变化等会引起地球大气上界太阳辐射能量的变化。
强烈的太阳辐射风暴太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。
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太阳辐射.太阳辐射一、太阳辐射光谱和太阳常数太阳辐射光谱太阳辐射中辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱，见图2.4。
从图中可看出，大气上界太阳光谱能量分布曲线，与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。
因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。
太阳是一个炽热的气体球，其表面温度约为6000K，内部温度更高。
根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为0.475μm，这个波长在可见光的青光部分。
太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光的红外线（＞0.76μm）和小于可见光的紫外线（＜0.4μm）的部分少。
在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。
太阳常数太阳辐射通过星际空间到达地球表面。
当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量称为太阳常数，用Rsc (Solar constant)表示，单位为（W/m2）。
太阳常数是一个非常重要的常数，一切有关研究太阳辐射的问题，都要以它为参数。
关于太阳常数的研究已有很长历史了，早在20世纪初，人们就已经通过各种观测手段估计它的取值，认为大约应在1350～1400W/m2之间。
太阳常数虽然经多年观测，由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同，其数值常不一致。
据研究，太阳常数的变化具有周期性，这可能与太阳黑子的活动周期有关。
在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。
近年来，气候学家指出，只要地球的长期气候发生1%的变化，就会引起太阳常数的变化。
目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测，并在宇宙空间实验站设计了名为“地球辐射平衡”的课题，其中一个重要项目就是对太阳辐射进行长期监视。
这些观测数据将对进一步了解大气物理过程及全球气候变迁的原因有很大帮助。
1981年世界气象组织推荐的太阳常数值Rsc=1367±7（W/m2），通常采用1367W/m2。
二、太阳辐射在大气中的衰减太阳辐射通过大气层后到达地球表面。
由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射作用，使投射到大气上界的辐射不能完全到达地表面。
图 2.4最下面的实曲线表示太阳辐射通过大气层被吸收、散射、反射后到达地表的太阳辐射光谱。
图2.4 大气上界和地面的太阳辐射光谱与大气上界的太阳辐射光谱相比较，可以看出：通过大气层后，太阳总辐射能有明显地减弱；波长短的辐射能减弱得最为显著；辐射能随波长的分布变得极不规则。
产生这些变化有以下几方面原因：1大气对太阳辐射的吸收太阳辐射穿过大气层到达地面时，要受到一定程度的减弱，这是因为大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。
大气中吸收太阳辐射的成分主要有水汽、液态水、二氧化碳、氧、臭氧及尘埃等固体杂质等。
太阳辐射被吸收后变成了热能，因而使太阳辐射减弱。
水汽吸收最强的波段是位于红外区的0.93～2.85μm,据估计，太阳辐射因水汽的吸收可减弱约4%～15%。
氧只对波长小于02μm的紫外线吸收很强，在可见光区虽然也有吸收，但较弱。
臭氧在大气中的含量很少，但在紫外区和可见光区都有吸收带，在0.2～0.3μm波段的吸收带很强，由于臭氧的吸收，使小于0.29μm波段的太阳辐射不能到达地面，因而保护了地球上的一切生物免遭紫外线过度辐射的伤害。
臭氧在0.44～0.75μm还有吸收，虽不强，但因这一波段正好位于太阳辐射最强的区域内，所以吸收的太阳辐射量相当多。
二氧化碳对太阳辐射的吸收比较弱，仅对红外区2.7μm和4.3μm附近的辐射吸收较强，但该区域的太阳辐射较弱，被吸收后对整个太阳辐射的影响可忽略。
悬浮在大气中的水滴、尘埃、污染物等杂质，对太阳辐射也有吸收作用，大气中这些物质含量越高，对太阳辐射吸收越多，如在工业区、森林火灾、火山爆发、沙尘暴等，太阳辐射都有明显减弱。
总之，大气对太阳辐射的吸收，在平流层以上主要是氧和臭氧对紫外辐射的吸收，平流层至地面主要是水汽对红外辐射的吸收。
被大气成分吸收的这部分太阳辐射，将转化为热能而不再到达地面。
由于大气成分的吸收多位于太阳辐射光谱两端，而对可见光部分吸收较少，因此可以说大气对可见光几乎是透明的。
2大气对太阳辐射的散射太阳辐射进入大气时将遇到空气分子、尘粒、云雾滴等质点，都要产生散射现象。
散射不像吸收那样是把辐射转变为热能，而只是改变辐射的方向，使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播，使原来传播方向上的太阳辐射减弱。
见图2.5。
如果太阳辐射遇到的散射质点的直径比入射辐射的波长要短（如空气分子），则对入射辐射中波长较短的辐射的散射强，也即辐射波长愈短，散射愈强；而对波长较长的辐射散射弱。
对于一定大小的分子来说，散射能力与波长的四次方成反比。
这种散射是有选择性的，称为分子散射，也叫雷利（Rayleigh）散射。
表2.3为可见光的散射系数相对值，即若将红光（0.70μm）的散射系数定为1.0，则紫光（0.44μm）的散射系数为红光的6.4倍。
当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射中波长较短的蓝紫光被散射得多，所以晴朗的天空呈蔚蓝色。
日出、日落时，因光线通过大气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以看上去太阳呈桔红色。
当太阳辐射遇到的散射质点的直径是比入射的波长大的粗粒质点，辐射虽然也被散射，但这种散射是没有选择性的，即辐射的各种波长都同样地被散射。
这种散射称粗粒散射，也称米(Mie)散射。
例如当空气中污染较严重或存在较多的雾粒或尘埃等杂质时，一定范围的长短波都同样地被散射，使天空呈灰白色。
大气云层及颗粒物对太阳辐射的反射大气中的云层和较大颗粒物能将部分太阳辐射反射回宇宙空间。
其中云的反射能力最强。
云的反射能力随云状、云量和厚度的不同而不同。
见图 2.6，一般情况下云的平均反射率为0.50～0.55。
如果按地球平均云量为5计算，太阳辐射就有近25%被云反射回空间，因此云的反射作用对太阳辐射影响很大。
上述提到的大气对太阳辐射的衰减三种方式中，以反射作用最为重要，尤其以云层对太阳辐射的反射最为明显，散射作用次之，吸收作用相对最小。
三、到达地面的太阳辐射到达地面的太阳辐射由两部分组成：一是太阳以平行光的形式直接投射到地面上的，称为太阳直接辐射用Rsb(Direct beam solarradiation)表示；另一个是经过散射后到达地面的，称为散射辐射用Rsd (Diffuse solar radiation)表示，两者之和就是到达地面的太阳总辐射，用Rs （Solar radiation）表示，Rs=Rsb+Rsd。
直接辐射太阳以平行光形式投射到地面的直接辐射Rsb 是地球表面获得太阳辐射最主要来源。
它的强弱由下式表示：Rsb=am·Rc·sinh⊙（2.8）式中Rsc是太阳常数1367W/m2,h⊙是太阳高度角，a是大气透明系数，m是大气质量数。
从式中可以看出，太阳直接辐射与太阳高度角、大气质量数和大气透明系数有关。
（1）太阳高度角太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。
太阳直接辐射随太阳高度角的增大而增大。
一方面是由于太阳高度角(h⊙)愈小时，等量的太阳辐射能散布的面积愈大，则单位面积上接受到的能量就愈少。
另一方面，因为太阳高度角愈小时，太阳光穿过的大气层就愈厚，大气对太阳辐射的减弱作用就愈强。
所以到达地面上的辐射就愈少。
太阳高度角的计算式为：h⊙=arcsin［sinφsinδ+cosφcosδcos 15°(t-12)］（2.9）式中φ是当地的纬度；δ是太阳赤纬（也称太阳倾角），可根据天文年历查到；t是地方时，按24 h计算每小时15°。
例如：北京(φ＝４０°Ｎ)6月22日(夏至δ＝23.4°)下午1点半(t=13.5)的太阳高度角：h⊙＝arcsin［sin 40°sin 23.4°+cos 40°cos 23.4 cos 15°(13.5-12)］＝65°（2）大气质量数在标准状况下，海平面气压为1013hPa，气温为0℃时，太阳光垂直投射到地面所经路程中，单位截面积空气柱的质量称为一个大气质量数m。
不同太阳高度角，阳光经过的大气质量数也不同。
当太阳高度角很小时，m值很大，随着太阳高度角的增大，m值很快减少。
太阳在地平面时所通过的m值比在天顶时大35.4倍。
在计算大气质量数时需要考虑如下几个问题：（a）地球是一个弯曲的表面，所以地球大气上界是一条曲线。
（b）光线在大气中传播的路径也是一条曲线，这是由于大气密度随高度而递减，光线穿过不同密度的介质时发生折射而形成的。
（c）空气密度在水平方向上也是不均匀的。
为解决上述困难，要作如下假设：（a）光线在大气中传播的路径是一条直线。
（b）大气上界的表面设为平面。
（c）水平方向上的密度是均一的。
常用的大气质量数计算式为：m=(P/P0)/ h⊙式中P/P代表观测地气压与经过纬度订正的海平面气压之比，h⊙是太阳高度角。
（3）大气透明度太阳辐射从大气上界进入大气层后还要受大气透明度的影响。
大气透明度的特征量用透明系数a表示。
它是指透过一个大气质量数后的辐射强度与透过前的辐射强度之比。
也就是当太阳位于天顶时，在大气上界的太阳辐射通量密度即太阳常数Rsc与到达地面的太阳辐射通量密度Rs之比值。
a=Rs/Rsca值表明辐射通过大气后的削弱程度。
实际上，不同波长的削弱也不相同，a仅表征对各种波长的平均削弱情况。
JP1大气透明系数与大气中的水汽、水汽凝结物、尘埃杂质等有关。
这些物质越多，大气透明程度越差，透明系数越小。
因而太阳辐射受到的减弱越强，地面获得的太阳辐射也越少。
a是一个小于1的数，其取值是：当天空特别晴朗，污染较少时a=0.9；当污染特别严重，天空特别混浊时a=0.6；一般情况下a=0.84左右。
JP由于太阳直接辐射主要是由太阳高度角决定的，所以有明显的日变化、年变化和随纬度的变化。
一天中，无云的天气条件下，一般是中午太阳高度角最大，直接辐射最强；日出、日落时太阳高度角最小，直接辐射最弱。
一年中，对一个地区来说，直接辐射夏季最大，冬季最小。
但如果夏季，大气中的水汽含量增加，云量增多，会使直接辐射减弱很多，使得直接辐射的最大月平均值出现在春末夏初季节。
太阳直接辐射还随纬度而改变。
一年中低纬地区比高纬的太阳高度角大，所以获得的直接辐射也多，但全年直接辐射的最大值出现在回归线附近，而不在赤道的原因是赤道上空云雨较多，太阳被遮蔽时间长。