到达地面的太阳辐射
太阳辐射与农业生产关系
太阳辐射与农业生产关系（一）辐射波谱与农业生产到达地面的太阳辐射主要分为三种：紫外辐射、红外辐射、可见光辐射。
不同波段的太阳辐射对农业作物有不同的影响。
有的会促进植物根部，叶片，果实的发育，提高营养含量，有的会抑制作物的生长，有的甚至会对植物有一定的伤害。
1.紫外辐射较短波长的紫外辐射能抑制作物生长，杀死病菌孢子。
但是如果小于290nm，就会对植物造成伤害。
有的植物对于紫外线的耐受程度特别好，比如南欧黑松。
根据科学家的研究，如果用相当于火星表面的紫外线强度作为标准，来照射各种植物，番茄、豌豆等只要3－4小时就死去；黑麦、小麦、玉米等照射60－100小时，能杀死叶片；而南欧黑松照射635小时，仍旧活着。
这是对紫外线忍受能力最强的植物。
对于其他抗紫外辐射能力不强的作物，臭氧层能够吸收较短的紫外线，保护了这些地面生物。
而波长较长的紫外辐射能够促进植物种子的萌发。
农民播种前晒种就是应用的这个原理。
适宜丰富的紫外辐射能够能促进果实成熟，提高蛋白质、维生素和糖分含量，因此，向阳的果实比较香甜。
高山，高原的紫外线丰富，因此植物根部发达，茎叶短小，也面窄小。
2．可见光辐射对作物生长有意义的波长主要为400-760nm，最有效的为叶绿素主要吸收的红橙光和蓝紫光。
在波长610-760nm的红橙光谱区，植物的光合作用、肉质直根鳞茎、球茎等的形成过程和开花过程和光周期过程都以最大速度进行。
植物叶绿素中的叶绿素a.b主要吸收红橙光，因此这一波段的可见光辐射能促进光合作用的进行。
在730nm和660nm附近的红光影响长日照植物和短日照植物的开花，茎的伸长和种子萌发。
红橙光也能促进糖类的合成。
波长在400-510nm的蓝紫光也是叶绿素主要吸收的光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收的就是蓝紫光。
因此能促进植物的光合作用，促进植物蛋白质和脂肪的合成。
大多数情况下也会延迟植物的开花。
3．红外辐射红外辐射主要增热地面，产生热效应，为植物生长发育提供热量。
气象学(第一章4-5节)剖析
三、太阳总辐射与太阳辐射总量
太阳总辐射（Global Solar ）：Q ＝ S′＋ D 太阳辐射总量（Total amount of solar radiation ）：单位面 积地平面，在某一时段内所接受到的太阳总辐射能。有日 总量、月总量、年总量。
（一）影响太阳总辐射照度的因素：
太阳高度角：晴空时，h⊙增大时，Q增大； 大气透明系数(P)：Q的变化取决S′和D贡献大小。一般， S′变化也快，因此，当P增大时，Q也增大。 海拔 :当海拔升高时，P增大，Q也增大。 云 ： Q一般会减少。
（二）、总辐照度的变化规律
日变化：在夜间为零，日出后逐渐增大，正午最大，午后 年变化：中、高纬度最大值在夏季，最小值在冬季。 随纬度增高减小。 随海拔高度增加而增大。
Surface net radiation ）
（一）地面净辐射（R）：单位地面积，一定时间内，辐射
（二）大气辐射（Atmospheric radiation ）与大气逆辐射：
1、 大气辐射是长波辐射：大气温度约为250K，辐射波长为
7～120um。
2、大气逆辐射（Atmospheric 称为大气逆辐射。
inverse radiation ）： 大气辐射既有向
上也有向下，其中投向地面部分因与地面辐射方向相反 ,
（二）几种下垫面的反射率
植物颜色愈深 r 愈小：苗期与裸地相似(5%～12%)，旺盛
期(20%左右），成熟期加大（2５%～28%）。
水面 r 比陆地小，但在h⊙小于10。时大于陆地。
思考题：
1、 垄作与平作？新耕地与未耕地？
2、 灌溉后土壤？
大气削弱了到达地面的太阳辐射
探究1
短波辐射 长波辐射
太阳与地面之间的热量传递
Q：到达大气上界的太阳辐射，会全部到达地面吗？
探究2
地面与大气之间的热量传递
Q：地面和大气之间的热量传递又是如何进行的呢？
太阳暖地
大地传大气
短波辐射 长波辐射
大气上界
大气还大地
地面
下图所示的成都，哪一天白天气温高？为什么？
2016年11月23日 成都
夜间，地面辐
白达气天地温射量辐使，面不绝 又 射 气大 的 会大 被 还 温气 太 太部 大 给 不削 阳 高分 气 致地弱 辐热 逆 降面了射，到， 得过低
夜应面白阳温间，温天辐度由月度，射升于球骤由的得没表降于削很有面，没弱高大辐气有作，气射温大用气的 强 很气 ， 温保 烈 低对 月 很温 ，太 面 高效 月
C．④⑤⑥ D．②④⑤⑥
太阳暖大地
大地暖大气
短波辐射 长波辐射
大气上界
大气还大地
地面
天气 晴朗
云层薄
2016年11月25日 成都
大气削弱 作用弱
到达地面 的太阳辐 射强
地面长波 辐射强
华北平原的农民在秋季晴朗的夜晚经常用干燥的牛 粪、草皮一起燃烧，产生滚滚浓烟。他们为什么要 这么做？
烟尘 大
云层厚
大气逆辐 射强
地面损失 的热量少
月球白天阳光直射的地方，气温可达127℃；夜晚 气温可低到-183℃，昼夜温差达310℃，而地球平 均昼夜温差只有10℃，这是为什么？
大气 上界
月球
地球
1.图中a~e表示的辐射中，属于短波辐射的是
A.a
B.b
C.c
D.d
2.人类通过低碳经济和低碳生活，能使图中变化相对明显的是
(完整版)太阳辐射的特性
太阳辐射的特性昼夜是由于地球自转而产生的，而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。
地球每天绕着通过它本身南极和北极的“地轴” 自西向东自转一周。
每转一周为一昼夜，所以地球每小时自转15°。
地球除自转外还循偏心率很小的椭圆轨道每年绕太阳运行一周。
地球自转轴与公转轨道面的法线始终成23．5°。
地球公转时自转轴的方向不变，总是指向地球的北极。
因此地球处于运行轨道的不同位置时，太阳光投射到地球上的方向也就不同，于是形成了地球上的四季变化（见下图）。
每天中午时分，太阳的高度总是最高。
在热带低纬度地区（即在赤道南北纬度23°27′之间的地区），一年中太阳有两次垂直入射，在较高纬度地区，太阳总是靠近赤道方向。
在北极和南极地区（在南北半球大于90°~23°27′），冬季太阳低于地平线的时间长，而夏季则高于地平线的时间长。
由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行，因此太阳与地球之间的距离不是一个常数，而且一年里每天的日地距离也不一样。
众所周知，某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比，这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。
然而，由于日地间距离太大（平均距离为1.5 x 108km），所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。
因此人们就采用所谓“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。
它是指平均日地距离时，在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。
近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1353w／m2。
一年中由于日地距离的变化所引起太阳辐射强度的变化不超过上3.4％。
2.2 到达地面的太阳辐射太阳照射到地平面上的辐射或称“日射”由两部分组成——直达日射和漫射日射。
太阳辐射穿过大气层而到达地面时，由于大气中空气分子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射，不仅使辐射强度减弱，还会改变辐射的方向和辐射的光谱分布。
大气能使太阳短波辐射到达地面说明方法
大气能使太阳短波辐射到达地面说明方法《聊聊大气和太阳短波辐射那些事儿》嘿，大家知道不，这大气啊，可真是个厉害的角色呢！它能让太阳的短波辐射乖乖到达地面，就好像一个超级守门员，只放该放的进去。
你想想，太阳高高挂在天上，那能量就跟不要钱似的拼命往外送。
要是没有大气在这儿拦着点、管着点，那还不得乱了套呀！大气就像个聪明的管家，它能分辨哪些短波辐射是我们地球需要的，然后大手一挥，放行！大气的这个本事，真的是太重要啦！就好像咱们过日子，得有人把关一样。
没有大气的筛选，那太阳光直接一股脑地冲下来，我们估计都得烤焦咯。
大气说：“嘿，别急别急，慢慢来！”比如说夏天吧，那太阳可猛烈了。
但就是因为有大气在那儿起作用，我们才不会瞬间被晒成黑炭。
有时候我就想啊，要是大气突然闹脾气不干了，那我们可咋办呀，估计出门都得带上防火罩啦！大气让太阳短波辐射到达地面的这个过程，其实特别神奇。
就好像是一场精彩的表演，大气是那个幕后导演，把一切都安排得妥妥当当。
太阳就好好当它的演员，负责发光发热。
而我们呢，就是台下的观众，享受着这场神奇表演带来的福利。
而且啊，大气的作用可不止这些呢。
它还能调节温度、保持水分，简直就是地球的超级保护神。
有时候我看着天空，就会想：大气啊大气，你可真是太牛了，多亏了你，我们才能在地球上舒舒服服地生活呀！总之呢，大气能使太阳短波辐射到达地面这件事，可不是简单的科学知识哦，它关系到我们生活的点点滴滴。
我们得好好感谢大气，也得好好保护它，可不能让它受委屈啦！不然，最后吃亏的肯定还是我们自己呀。
大家说是不是这个理儿呢？让我们一起珍惜大气这个神奇的家伙，让它继续为我们的美好生活保驾护航吧！。
太阳辐射与海拔的关系
太阳辐射与海拔的关系
1、太阳高度角或纬度：太阳高度角越大，穿越大气的路径就越短，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强;太阳高度角越大，等量太阳辐射散布的面积越小，太阳辐射越强。
例如，中午的太阳辐射强度比早晚的强。
2、海拔高度：海拔越高空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。
例如，青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。
3、天气状况：晴天云少，对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射强。
例如四川盆地多云雾阴雨天气，太阳辐射消弱强，太阳辐射成为我国最低值区。
4、大气透明度：大气透明度高则对太阳辐射的削弱作用小，使到达地面的太阳辐射强。
5、白昼时间的长短。
6、大气污染的程度：污染重，则对太阳辐射消弱强，到达地面太阳辐射少。
我国太阳辐射总量分布原因 -回复
我国太阳辐射总量分布的原因主要有以下几点：
1. 纬度因素：纬度越低，太阳辐射总量越大。
这是因为低纬度地区距离太阳直射点更近，接受到的太阳辐射能更多。
2. 气候因素：气候干燥的地区，太阳辐射总量较大。
这是因为干燥的气候条件下，大气中的水汽含量较低，对太阳辐射的削弱作用较弱，因此到达地面的太阳辐射能较多。
3. 地形因素：地形起伏也会影响太阳辐射总量。
例如，高原和山地的太阳辐射总量通常比平原地区大。
这是因为地形起伏会影响大气的分布和流动，进而影响到达地面的太阳辐射能。
4. 时间因素：不同时间（季节、昼夜）太阳辐射总量也会有所不同。
例如，夏季的太阳辐射总量通常比冬季大，这是因为夏季太阳高度角较大，且白昼时间较长。
5. 气象条件：气象条件也会影响太阳辐射总量。
例如，晴朗的天空有利于太阳辐射的传输，因此晴天比阴天地区的太阳辐射总量更大。
6. 大气污染：大气污染也会影响太阳辐射总量。
污染物会吸收和散射太阳辐射能，导致到达地面的太阳辐射能减少。
这些因素的综合作用，决定了我国不同地区太阳辐射总量的分布情况。
到达地面的太阳辐射
到达地面的太阳辐射
地面的太阳辐射是指太阳能通过大气层向地面传播的能量。
这种辐射包括可见光、紫外线和红外线等各种波长的光线。
地面太阳辐射的强度受多种因素影响，包括天气状况、时间和地理位置等。
在晴天和大气透明度高的情况下，地面太阳辐射强度会较高。
而在阴天或大气中有较多云层时，太阳辐射强度会减弱。
地理位置也是影响太阳辐射强度的重要因素。
在赤道附近地区，太阳直射角较大，太阳辐射强度相对较高。
而在极地地区，太阳直射角较小，太阳辐射强度较弱。
太阳辐射对地球生态系统和人类活动有着重要影响。
太阳辐射提供了植物进行光合作用所需的能量，并影响到气候变化和天气系统。
同时，人类也利用太阳辐射进行能源利用，例如太阳能发电和太阳能热利用等。
2020届高三地理复习讲解：分析到达地面太阳辐射强弱的方法
2020届高三地理复习讲解：分析到达地面太阳辐射强弱的方法一、知识讲解分析到达地面太阳辐射强弱的方法(1)太阳辐射量的大小与纬度呈负相关。
纬度越高，太阳辐射越弱；纬度越低，太阳辐射越强。
(2)太阳辐射量的大小与海拔(地势)呈正相关。
海拔越高，太阳辐射越强；海拔越低，太阳辐射越弱。
(3)太阳辐射量的大小与云量呈负相关。
云量越大，太阳辐射越弱；云量越少，太阳辐射越强。
(4)太阳辐射量的大小也与坡向有关。
阳坡太阳辐射强于阴坡；背风坡太阳辐射强于迎风坡。
二、例题分析读我国与全球同纬度太阳辐射总量对比图，完成(1)～(2)题。
(1)我国不同地区年太阳辐射总量差异最大的地区在()A．20°N附近B．25°N附近C．30°N附近D．35°N附近(2)我国东南地区年太阳辐射总量较同纬度全球平均值低，主要原因是我国东南地区()A．白昼时间短B．云雨天气多C．无沙漠分布D．洋流影响大解析：(1)从图中可以看出，30°N纬线上95°E沿线和100°E沿线太阳辐射总量差异最大。
(2)受季风气候的影响，与同纬度地区相比我国东南地区云雨天气多，对太阳辐射的削弱作用强。
答案：(1)C(2)B三、跟踪训练云量是以一日内云遮蔽天空的百分比来表示。
下图示意我国某地区多年平均云量日均值分布。
完成1～2题。
1.据图中信息判断()A．甲地多年平均日照时数小于乙地B．甲地多年平均气温日较差大于乙地C．乙地多年平均相对湿度小于丙地D．丙地云量空间变化大于丁地2.影响乙地等值线向北弯曲的最主要因素是()A．地形B．季风C．纬度位置D．海陆位置[解析]解答本题的关键是对图示等值线含义的理解，云量越大，表示该地的日照时数越少，获得的太阳辐射越少，阴雨天越多。
第(1)题，读图可知，甲地数值在50～52之间，乙地在64～66之间，即乙地平均云量大于甲地，故甲地多年平均日照时数大于乙地，甲地多年平均气温日较差大于乙地；丙地数值在46～48之间，则乙地多年平均相对湿度大于丙地；丁地等值线较丙地密集，故云量空间变化应大于丙地。
影响太阳辐射强弱的因素分析
影响太阳辐射强弱的因素分析【知识归纳】太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的强弱。
大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用，大大削弱了到达地面的太阳辐射。
但尚有诸多因素影响太阳辐射的强弱，使到达不同地区的太阳辐射的多少不同。
影响太阳辐射强弱的因素主要有以下四个因素。
1．纬度位置纬度低则正午太阳高度角大，太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱得少，到达地面的太阳辐射就多；反之，则少。
这是太阳辐射从低纬向高纬递减的主要原因。
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；阴雨的天气，由于云层厚且多，大气对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射就弱。
如赤道地区被赤道低压带控制，多对流雨，而副热带地区被副高控制，多晴朗天气，所以赤道地区的太阳辐射要弱于副热带地区。
3．海拔高低海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射就强；反之，则弱。
如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区，主要就是这个原因。
如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区，主要就是这个原因。
4．日照长短日照时间长，获得太阳辐射强；日照时间短，获得太阳辐射弱。
如我国夏季南北普遍高温，温差不大，是因为纬度越高的地区，白昼时间长，弥补了因太阳高度角低损失的能量。
【典例精析】1.读“太阳辐射光谱示意图”，下列因素中与A区（大气上界太阳辐射与地球表面太阳辐射差值）多少无关的是（）A．云层的厚薄B．大气污染程度C．大气密度D．气温【解析】云层的厚薄、大气污染程度以及大气密度都会影响大气透明度进而影响到达地面的太阳辐射的多少。
【答案】D2.辐射差额是指在某一段时间内物体能量收支的差值。
读“不同纬度辐射差额的变化示意图”，若只考虑纬度因素，则a、b、c三地纬度由高到低的排列顺序为（）A．abc B．bca C．cba D．bac【解析】由于太阳辐射从低纬向两极递减，因此纬度越高辐射差额为正值的数值越小，时间越短。
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到达地面的太阳辐射
一：地球离太阳最近，最远的时间是：7月4日和1月2日。
二：太阳辐射是短波辐射，地面辐射和大气辐射是长波辐射。
三：太阳高度角是太阳光线与测定点地平面的夹角，即正午时刻最大，日出和日落时为零。
四：太阳方位角是太阳光线在地平面上的投影与测定点子午线间的夹角。
一：太阳辐射在大气中的减弱
（一）：大气对太阳辐射的吸收。
臭氧主要吸收紫外辐射。
氧，水汽和二氧化碳主要吸收红外辐射，云吸收太阳辐射。
（二）：大气对太阳辐射的散射。
1.分子散射：空气分子的直径小于太阳辐射的长波，其散射能力与波长的四次方成正比。
2.发生在可见光区
3.粗粒散射：d>入，
4.云层表面能反射太阳辐射。
为什么晴朗的天空呈现蔚蓝色？
答：因为：⑴天空是晴朗时，杂质少，主要是以分子状态存在，所以太阳光线穿过大气中的方式
是分子散射。
（2）太阳光是复色的，由其种色组成。
红光是长波辐射，蓝紫光是短波辐射。
（3）根据分子散射的公式，蓝紫光大，红光小年。
二．太阳辐射在大气中的减弱规律。
太阳辐射穿过大气层时辐射能被减弱，其减弱程度与阳光在大气经历的路程和大气混浊程度有关。
大气中经历的路程用大气光学质量（m）表示。
大气混浊程度用大气透明系数(P)表示。
（一）大气光学质量：当太阳高度h=90°时，m=1.当h<90°时，m=1/simh=secz=csch.
（二）大气透明系数：Sb′=So·e-km.
K是质量减弱系数；Sb′是经过大气层后。
垂直于阳光的单位面积。
单位时间内所接受的太阳辐射能，称太阳直接辐射。
-
当m=1时，上式可写为Sb′/So=e-k=p
可见大气透明系数p是太阳辐射透过一个大气光学质量的透射率，p<1,则
Sb′=So·p m(比尔定律)说明太阳辐射经过大气层时按指数率减弱。
三．到地面的太阳辐射能。
太阳直接辐射和太阳慢射辐射二者之和是太阳总辐射。
（一）地平面上接受的太阳直接辐射。
因阳光斜射，地平面上接受的太阳直接辐射量Sb<Sbˊ.
Sb=Sbˊ·Sinh. Sb=So·P m·sinh.
当p一定时，Sb随太阳高度增高而增大。
当h一定时，Sb随大气透明系数p增大而增加。
（二）太阳漫射辐射（短波辐射）
太阳高度增加，太阳辐射通过大气层时减弱少，供给散射。
质点的能量多，太阳漫
射辐射也大。
大气透明系数大，大气中含有的散射质点少，太阳漫射辐射质量则减小。
（三）太阳总辐射St=Sb+Sa.
晴天时，总辐射由太阳直接辐射和太阳漫射辐射之和。
阴天时，太阳被云遮住，总辐射等于太阳漫射辐射。
四．地面吸收的太阳总辐射。
如果地面反射辐射通量是Sr.地面吸收的太阳光辐射为Sb+Sd-Sr.用地面反射率表示：（Sb+Sd）(1-r).
五．太阳总辐射的日变化和年变化。
1.日变化：夜间为零，日出后逐渐增加，正午为最大值，午后逐渐减小。
2.年变化：一般夏季最大，冬季最小。
六．光合有效辐射。
波长在大约0.4—0.7um范围内，称之为光合有效辐射区。
光合有效辐射通量Q=0.43Sb+0.57Sd.
七．日照。
概念：指太阳辐射中的可见光的照射，常用日照时数和日照百分率表示。
日照时数：指日出到日落，太阳照射到地面的实际光照时间。
日照百分率：指某地日照时数与该地同期可照时数的百分比。
八．作业：为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？。