太阳直接辐射计算

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各种太阳辐射量的计算公式评述

太阳辐射是指太阳向地球发出的电磁辐射。它可以按照不同的波长和能量分类，常见的有紫外线、可见光和红外线。这些太阳辐射对地球有着重要的作用，例如提供地球的能量来源、调节气候和生物活动。

为了研究太阳辐射的影响，科学家们常常需要计算各种太阳辐射量。常见的计算公式有：

紫外线辐射量：紫外线辐射量可以用来衡量太阳紫外线辐射的强度。可以使用以下公式来计算紫外线辐射量：Euv=Es*kuv

其中，Euv是紫外线辐射量，单位是瓦特；Es是太阳的发射率，单位是瓦特/平方米；kuv是紫外线吸收系数，取决于大气的构成。

可见光辐射量：可见光辐射量可以用来衡量太阳可见光辐射的强度。可以使用以下公式来计算可见光辐射量：Evis=Es*kvis

其中，Evis是可见光辐射量，单位是瓦特；Es是太阳的发射率，单位是瓦特/平方米；kvis是可见光吸收系数，取决于大气的构成。

红外线辐射量：红外线辐射量可以用来衡量太阳红外线辐射的强度。可以使用以下公式来计算红外线辐射量：Eir=Es*kir

其中，Eir是红外线辐射量，单位是瓦特；Es是太阳的发射率，单位是瓦特/平方米；kir是红外线吸收系数，取决于大气的构成。

以上是常见的几种太阳辐射量的计算公式。注意，这些公式均假设在空气中不存在遮挡。如果存在遮挡，则需要考虑遮挡因素，调整计算公式。

另外，这些计算公式仅适用于太阳辐射，如果需要计算地球反射的辐射或其他来源的辐射，则需要使用不同的公式。

总的来说，各种太阳辐射量的计算公式是用来衡量太阳辐射的强度的重要工具，在气候研究、能源管理和其他领域都有广泛应用。

太阳辐射的计算

太阳辐射是地球上最重要的能量来源之一。它对我们的生活和自然环境产生了深远的影响。太阳辐射的计算是一项复杂的工作，涉及许多参数和变量。然而，通过科学的方法和精确的测量，我们能够准确地计算太阳辐射的强度和分布。

太阳辐射的计算基于地球与太阳之间的几何关系以及太阳光的能量传播规律。首先，我们需要确定地球上一个特定地点的纬度和经度。这些信息将帮助我们确定太阳在天空中的位置。然后，我们需要考虑太阳的高度角和方位角。高度角是太阳光线与地平线的夹角，而方位角是太阳光线的水平方向。这些参数决定了太阳光线的入射角度和路径。

接下来，我们需要考虑大气对太阳辐射的影响。大气层中的气体和颗粒物质会散射和吸收太阳光线。这些效应将减弱太阳辐射的强度。因此，我们需要考虑大气的透明度和光学特性。这通常通过使用大气传输模型来计算。

除了地理和大气因素，太阳辐射的计算还需要考虑时间因素。太阳的位置和辐射强度会随着时间的推移而变化。因此，我们需要确定特定时间点的太阳高度角和方位角。这通常通过使用天文数据和计算方法来实现。

通过将这些参数和变量结合起来，我们可以计算出特定地点和特定

时间点的太阳辐射强度。这可以帮助我们了解太阳辐射的分布情况，优化能源利用，设计太阳能系统，预测气候变化等。

虽然太阳辐射的计算涉及许多复杂的数学和物理原理，但我们可以通过现代科学技术和工具来进行精确的计算。这些计算对于我们理解和利用太阳能资源至关重要。通过深入研究太阳辐射，我们可以更好地保护环境，提高能源利用效率，促进可持续发展。让我们共同努力，利用太阳辐射的能量，为我们的未来创造更美好的生活。

太阳辐射的计算与估算

首先，太阳辐射可以根据波长进行分类，包括可见光、紫外线和红外

线等。其中，可见光是人眼能够感知的光线，紫外线和红外线则属于不可

见光，但对人体和自然环境都具有一定的影响。

计算太阳辐射的方法有多种，其中比较常用的方法包括物理模型方法、统计方法、经验关系和遥感技术等。物理模型方法是通过建立太阳辐射传

播的数学模型，考虑到日地距离、大气条件、地形等因素，利用气象数据

进行计算。统计方法则是通过对历史气象数据进行分析和统计，推算出辐

射量的变化规律。经验关系是通过实际观测数据和统计关系建立数学模型，推算出太阳辐射量的估算值。遥感技术则是通过利用卫星遥感数据，获取

地球表面太阳辐射的空间分布特征。

另外，太阳辐射的计算和估算还受到一系列影响因素的制约。首先是

地理位置和海拔高度的影响。在同一经纬度下，赤道地区的太阳辐射要高

于极地地区，海拔高度越高，太阳辐射也会有所减少。其次是大气条件的

影响。大气层的厚度、气候状况和气溶胶浓度都会对太阳辐射的传播产生

影响。此外，云量、云类型和云高度也是影响太阳辐射的重要因素。最后，季节和时间的变化也会对太阳辐射的强度和角度产生重要影响。例如，夏

季太阳辐射强度高于冬季，正午的太阳直射角度要大于早晨和傍晚。

综上所述，太阳辐射的计算与估算是一个复杂的过程，需要考虑到太

阳辐射的类型、计算方法以及各种影响因素的综合作用。对太阳辐射的准

确计算和估算有助于实现对太阳能的合理利用，推动可持续发展和环境保护。

太阳能辐射计算公式

一、中国太阳能直接辐射的计算方法

()1bS a Q S +='（1）

()

211111S c S b a Q S ++='（2）⊙

()n c S b a Q S 2122++='（3）

S ′为直接辐射平均月（年）总量；Q 为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S 0，理想大气总辐射，Q i ,晴天总辐射Q 0来表示。a ，b ，a 1，b 1，c 1，a 2，b 2，c 2为系数。n 为云量。S 1为日照百分率。相关系数的计算公式：

()()

()()∑∑∑∑∑∑∑∑∑=========⎪⎭

⎫

⎝⎛-⎪⎭

⎫

⎝⎛--=

----=

i n i i i

n i n i n

i i

i i i n i i i n

i i i

y y n x x n y x y x n y y x x y y x x

r 12

121

考虑到大气透明度，则有

()()n c S b a P P P

Q n c S b a P P P

Q S i m

i 2122cos cos sin sin 1

2122++=++='+海

年海

年δ

ϕδϕ（4）

其中m 为大气质量：

ϕδϕcos cos sin sin 1

sinh 1+==

Θm 其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；年P 为测站的年平均气压，P 海为海平面气压，P 海=1013.25mp ，海年P P 为对大气质量进行的高度订正。对于a 2的计算：

当测站的海拔H≥3000m 时，a 2=0.456；

到达地球表面任意坡面上的太阳直接辐射公式

任何太阳直接辐射公式在任何斜坡上到达地球表面，是太阳能和环境科学领域的重要计算。这种公式有助于确定在不同角度到达地球表面的太阳辐射量，并可用于优化太阳能板和太阳能系统的位置。

太阳直射辐射是指在从太阳到地球表面的直线上行驶，而不会被大气分散或吸收的太阳能量。这种辐射对了解可以捕获和用于各种应用的太阳能数量很重要。

计算斜面太阳直接辐射的公式考虑到太阳高程角、坡度角和方位角。太阳仰角是水平平面与视线对太阳的仰角。斜角为表面倾角角角，方位角为向北方向与水平平面上太阳射线投射之间的角。

计算斜面上的太阳直线辐射，可以使用以下公式： 1。

I=Io ×（cos（θ）×cos（β）×罪（φ） +罪（θ）×罪（β））

在下列地点：

I=斜面上的太阳直接辐射（W、m…2）

Io = 地球外太阳辐射（W、m…2）

θ=太阳高角（度）

β = 坡角（度）

φ=方位角（度）

在这个公式中，外星太阳辐射木卫一是一个恒定值，代表大气顶部的太阳辐射。太阳仰角θ可以根据日时和观察者的位置计算。坡角β和方位角++由表面方向决定。

通过使用这一公式，可以计算在任何斜坡，任何时间，任何地点到达地球表面的太阳直射量。这些信息可用于设计和优化太阳能系统，以及研究太阳辐射对环境的影响。

计算斜面上的太阳直接辐射的公式是了解可以捕获和用于各种应用的太阳能数量的重要工具。通过考虑太阳高程角，坡度角，方位角，可以准确计算地球表面任何坡度上的太阳直接辐射。这些信息对于太阳能系统的设计和优化以及环境研究和研究都十分宝贵。

太阳辐射强度计算公式

太阳辐射强度的计算公式可以分为直射强度和散射强度的计算。

太阳辐射直射强度的计算公式为：

I_B = I_DN * cos(i_s) = I_0 * P_1^(1/sin(α_s)) * cos(i_s)

其中，I_B是与水平面成任意夹角的斜面接受太阳辐射的直射强度(W/m2)；I_DN是太阳辐射到达地表平面时的强度(W/m2)；i_s是太阳直射光线与采光表面的法线夹角；P_1是大气通过率，又称大气透明系数，其物理意义是当太阳高度角为90度时，到达地面的大气辐射强度与大气层外表面太阳辐射之比。

对于散射强度的计算，可以使用辐射强度计算公式：I=E/A，其中I是辐射强度，E是发射的能量，A是作为单位面积收到辐射能量的面积。

另外，太阳辐射的总强度可以通过直射强度和散射强度的叠加来计算。

需要注意的是，这些公式中的参数可能会受到地理位置、时间、天气等因素的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和修正。

倾斜面上太阳辐射计算

一、引言

太阳辐射是地球上最主要的能量来源之一，对于气候、植物生长、能源利用等方面都具有重要影响。在倾斜面上，太阳辐射的计算尤为重要，可以帮助我们了解太阳辐射的分布规律，为农业、建筑、能源等领域的设计和规划提供依据。

二、太阳辐射的组成

太阳辐射主要由直接辐射、散射辐射和地面反射辐射三部分组成。直接辐射是指太阳直接射到地面的辐射，其强度受太阳高度角、大气透明度等因素影响。散射辐射是指太阳光在大气中的散射现象，其强度与大气颗粒物浓度、大气湿度等因素有关。地面反射辐射是指太阳光射到地面后被地面反射的辐射，其强度与地面的材质和倾斜角度有关。

三、倾斜面上太阳辐射的计算方法

在倾斜面上，太阳辐射的计算需要考虑倾角、朝向和地理位置等因素。常用的计算方法有直接法、间接法和半经验法。

1. 直接法：该方法通过测量太阳辐射仪的指示值，结合太阳高度角和方位角的变化关系，计算出倾斜面上的直接辐射值。这种方法精度较高，但需要专门的测量仪器和数据处理技术。

2. 间接法：该方法通过测量地面上的水平面太阳辐射值，再根据倾

角和朝向的关系，计算出倾斜面上的辐射值。这种方法相对简单，但需要考虑倾斜面上的散射辐射和地面反射辐射。

3. 半经验法：该方法结合直接法和间接法的特点，通过测量太阳辐射仪的指示值和地面上的水平面太阳辐射值，综合计算出倾斜面上的辐射值。这种方法在实际应用中比较常见，可以兼顾精度和实用性。

四、倾斜面上太阳辐射的影响因素

倾斜面上太阳辐射的强度受多种因素影响，主要包括倾角、朝向、地理位置、季节和天气等因素。

太阳辐射的计算ppt课件

式中： 9－斜面倾角，单位为°；－太阳方位角，单位为°；－斜面方位角，单位为°;
h －太阳高度角。
20 14-Oct-23
1－2、太阳角
几种特殊的情况：
v对于水平面， 9＝0，则： v对于垂直面， 9＝90°，则： v对于面向正南的倾斜面，
＝0，则：
21 14-Oct-23
1－2、太阳角
7 14-Oct-23
1－2、太阳角
1－2－1、赤纬角6 定义：地球中心与太阳中心连线与地球赤道平面的夹角。它与所
在地区无关，仅由日期决定：
式中： 6赤纬角 n为一年中的日期序号。春分日n=81
8 14-Oct-23
1－2、太阳角
1－2－2、时角
定义：每小时地球自转的角度为15°，因此可采用一天中地球自转的角
v各月21日的时差e
10 14-Oct-23
1－2、太阳角 v真太阳时H与地区标准时Hs 的换算：
式中： Hs－该地区标准时，单位为h； L－当地的经度，单位为°； Ls－当地地区标准时所根据的经度，单位为°；
±－对于东半球，取正，对于西半球，取负。
11 14-Oct-23
1－2、太阳角
例1：计算昆明地区东经102°的地方6月21日真太阳时与北京时间的关系。
对于水平面： 9＝0°
对于垂直面： 9＝90°
18 14-Oct-23

太阳直接辐射计算

太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角，它决定了太阳光线在大气中的经过程度，高度角越大，太阳光线经过大气层的厚度越小，散射和吸收的损失就越小，从而太阳能的直接辐射也就越强。太阳高度角的计算可以通过日出和日落时间以及地理位置的经纬度进行推算。

太阳方位角是指太阳光线与正南方向的夹角，它决定了太阳在地球表面的投射角度，从而影响到太阳能的直接辐射强度。太阳方位角的计算可以通过太阳的时角和地理位置的经纬度进行推算。

大气透过率是指太阳光线穿过大气层时的透过能力，它受到大气层中的水汽、云层、颗粒物等多个因素的影响。大气透过率越大，太阳能的直接辐射也就越强。大气透过率的计算可以通过实测数据和气象模型进行估算。

太阳直接辐射的计算可以通过数学模型和计算机模拟进行，其中包括辐射传输模型、辐射平衡模型等。辐射传输模型考虑了太阳辐射在大气层中的传输、散射和吸收等过程，以及地面反射和折射等因素，从而计算出太阳直接辐射的强度和分布。辐射平衡模型考虑了太阳辐射的输入和地表反射、吸收、辐射等过程之间的平衡关系，从而计算出地表的能量收支和温度分布。

太阳直接辐射的计算可以通过专业的辐射测量仪器进行实测，如太阳能辐射计、太阳光辐射计等。这些仪器可以测量太阳在不同波段的辐射强度，并通过校准和修正等方法得到太阳直接辐射的值。同时，还可以通过气象站、气象雷达等设备获取太阳高度角、太阳方位角、大气透过率等参数的实测数据，从而进行太阳直接辐射的计算和预测。

总结起来，太阳直接辐射的计算是一项复杂的工程，需要考虑多个因素的影响，并采用数学模型和实测数据进行计算。太阳直接辐射的计算可以帮助我们了解太阳能资源的分布和潜力，为太阳能利用的规划和设计提供科学依据。

水平面直接辐射量计算

水平面直接辐射量是指太阳辐射直接照射到地面的能量。它是太阳辐射的一个重要参数，对于气象、能源和农业等领域有着重要的影响。

太阳是地球上最重要的能源之一，它通过辐射将能量传递给地球。太阳辐射包括可见光、紫外线和红外线等不同波长的辐射，其中可见光是对人眼可见的光线。太阳辐射在大气中的传播受到大气吸收、散射和透射的影响，最终到达地面的能量被称为水平面直接辐射量。

水平面直接辐射量的大小取决于多种因素，包括太阳高度角、大气透明度、地表反射率等。太阳高度角是指太阳光线与地面的夹角，它越大，太阳辐射量越强。大气透明度是指大气对太阳辐射的吸收和散射程度，它越小，太阳辐射量越强。地表反射率是指地面对太阳辐射的反射能力，它越小，太阳辐射量越强。

水平面直接辐射量的计算可以通过数学模型和实测数据来进行。数学模型一般基于太阳辐射传输理论，考虑太阳高度角、大气透明度和地表反射率等参数，通过计算得到水平面直接辐射量的数值。实测数据则是通过太阳辐射测量仪器进行实时监测和记录，得到水平面直接辐射量的实际数值。

水平面直接辐射量的应用十分广泛。在气象学中，它是研究太阳辐射和气候变化的重要指标，可以用来预测天气变化和气候趋势。在

能源领域，水平面直接辐射量是太阳能发电的重要参数，可以用来评估太阳能资源的丰富程度和发电潜力。在农业领域，水平面直接辐射量是农作物生长的重要因素，可以用来指导农作物的种植和管理。

为了准确测量和预测水平面直接辐射量，科学家们开发了各种太阳辐射测量仪器和数学模型。太阳辐射测量仪器包括太阳辐射计、太阳光谱辐射计等，它们可以测量不同波长范围内的太阳辐射强度。数学模型则是基于大气物理学原理和气象数据，通过计算和模拟来预测水平面直接辐射量。

太阳直接辐射强度值

太阳的直接辐射强度值（或称为太阳辐照度）可以用单位面积上接收到的太阳光能量来表示。这个值取决于地球的位置、时间和大气条件。

通常，太阳的直接辐照度被定义为单位面积上每秒接收到的太阳辐射能量。其国际单位制符号为W/m²（瓦特/平方米）。

太阳的辐照度值会随着地球所在的纬度、季节、天气状况以及大气层的厚度等因素而有所变化。在地球表面上，太阳的辐照度通常在100 W/m²到1000 W/m²之间，其中在赤道地区较高，在极地地区较低。

需要注意的是，太阳辐射强度值通常是指太阳直接辐射产生的能量，并不包括由大气层吸收、散射和反射等因素所减弱的能量。

太阳能辐射计算公式

一、中国太阳能直接辐射的计算方法

（1）

（2）⊙

（3）

S′为直接辐射平均月（年）总量；Q为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S0，理想大气总辐射，Qi,晴天总辐射Q0来表示。a，b，a1，b1，c1，a2，b2，c2为系数。n为云量。S1为日照百分率。

太阳辐射的计算与估算

• 太阳时与时差
可收受的辐射
• 采集面上太阳直射辐射
• 采光场所平均日辐射量：
N为同期内一天中最大日照时数，a，b为与地点相关的气候常数。上界辐照量H0：
Esc为太阳常数
• 水平面与倾斜面上日辐射量比较
• 散射辐射
在太阳能利用中，受光面不仅可以接受到太阳的直射照射，而且还可吸收其散射照射。
倾斜面可接受到总的太阳辐照度为以下三部分之和： 1）太阳直射辐射到倾斜面的部分； 2）天空散射到倾斜面的部分； 3）1、2两项反射到倾斜面上的部分。
• 1）利用前面的球面三角形公式求出每天的 ωr、 ωs和任意时刻的As、 α 。 • 2）将到达水平面上的太阳辐照度分为直射辐照和散射辐照两部分。 • 3）到达任意倾斜面的太阳辐射分成直射、散射和地面反射辐照三部分。
解：天数n=130，由赤纬角公式得： δ=17.5° 正午时，ω=0，则可求得太阳高度角为：
太阳方位角，As=0 日出和日落的时角有：
于是，
因此，日出时间为5点10分，日落时间为18点50分。相应的太阳方位角为：
该日正午时太阳高度角73°，方位角0.该日日出时间为5点10分，太阳方位角是111.4°；日落时间是18点 50分，相应方位角是-111.4°。

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太阳能辐射量及重要公式及数据

太阳能辐射量由太阳辐射能、大气辐射和地面反射等组成。太阳辐射能是指太阳向地球表面发射的能量，包括太阳光辐射和热辐射；大气辐射是指大气层中各种气体和云层对太阳辐射能的吸收和散射；地面反射是指地面对入射太阳辐射能的反射。综合考虑这些因素，可以得到太阳能辐射量的具体数值。

太阳能辐射量的重要公式有太阳辐射度公式和日射量计算公式。太阳辐射度公式可以用来计算太阳直射辐射和太阳总辐射。太阳直射辐射是指太阳直接射向地面的辐射能量，可以通过太阳角度余弦、太阳辐射常数和大气透过系数等参数进行计算。太阳总辐射是指太阳直射辐射和大气散射辐射的总和。日射量计算公式则用来计算单位面积地面上的辐射能量，可以通过太阳辐射度、地面倾角和朝向、大气消光系数以及太阳升起时间和太阳落下时间等参数进行计算。

太阳能辐射量的具体数值可以通过不同地区和不同季节的观测和统计得出。在世界各地，太阳能辐射量的分布存在着差异，主要受到纬度、季节、云层覆盖率以及地形地貌等因素的影响。一般来说，赤道地区接受的太阳辐射能最丰富，而极地地区则比较缺乏太阳辐射能。

为了更好地利用太阳能，人们不断开展太阳能辐射量的调查和研究，并建立了全球太阳能辐射量数据库。这些数据库可以提供各地区太阳能辐射量的统计数据，为太阳能利用的规划和设计提供支持。

总之，太阳能辐射量对于太阳能的利用具有重要的意义。通过研究太阳能辐射量的公式和数据，可以更好地了解和利用太阳能资源，并推动太阳能技术的发展和应用。

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则

1 范围

本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用范围，以及对计算结果的检验要求。

本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射

GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

直接辐射 direct radiation

从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。

[GB/T 31163—2014，定义5.11]

注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。

3.2

法向直接辐射 direct normal radiation

与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。

注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。

[GB/T 31163—2014，定义5.12]

3.3

水平面直接辐射 direct horizontal radiation

水平面上接收到的直接辐射。

[GB/T 31163—2014，定义5.13]

3.4

散射辐射 diffuse radiation；scattering radiation

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则

1 范围

本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用范围，以及对计算结果的检验要求。

本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。

2 规范性引用文件

GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射

GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

直接辐射 direct radiation

从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。

[GB/T 31163—2014，定义5.11]

注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。

3.2

法向直接辐射direct normal radiation

与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。

[GB/T 31163—2014，定义5.12]

3.3

水平面直接辐射direct horizontal radiation

水平面上接收到的直接辐射。

[GB/T 31163—2014，定义5.13]

3.4

散射辐射diffuse radiation；scattering radiation