太阳直接辐射和散射辐射

第五节　太阳直接辐射和散射辐射

太阳直接辐射就是通过直线路径从太阳射来的光线，它被物体遮蔽时，能在其后形成边界清楚的阴影。而散射辐射则是经过大气分子、水蒸气、灰尘和其他质点的反射，改变了方向的太阳辐射，它似乎从整个天空的各个方向来到地球表面，但大部分来自靠近太阳的天空，像在雾天或阴天那样。它不能被物体遮蔽形成边界清楚的阴影。它不能用透镜或反射镜加以聚焦。

如图1-7所示，太阳辐射的大小，一般都以某一平面上的辐射强度来表示，即以该平面上每平方米接收到的辐射功率瓦数来表示。在一般的气象数据中，都以地平面上的辐射强度的形式出现。以上所述直接辐射强度和散射辐射强度之和称为总辐射强度。

图1-7　接收平面的方位

直射辐射强度显然与太阳的位置以及接收面的方位和对地平面的倾斜度有很大的关系，实际上就是与入射线与接收面法线（In）的夹角．即入射角i有关。如果接收平面的方位角用a来表示，其法线和铅垂直线的夹角用γ来表示，根据太阳的高度角和方位角，可以求出直接辐射对接收平面的入射角（和平面法线的夹角）i的余弦，即：

这就是接收面上直接辐射强度和垂直于直接辐射的平面上直接辐射强度之比。

散射辐射通常以和总辐射的比来表示，它随地点的不同而有很大的差异。这种差异是由大气条件（灰尘、烟、水蒸气、空气分子和其他悬浮物质含量）以及阳光通过大气的路径的不同引起的。一般说来，在晴朗无云的情况下，散射辐射的成分较小，在阴天、多烟尘的情况下，散射辐射的成分较大。很多研究者在不同的地方，测得差异相当大的数据。一般说来，散射辐射成分最小值在百分之十几到二十几之间，而最大值则在百分之二十几到百分之三十几之间。比较确切地估计，还是要以当地多年的气象资料作为根据。