太阳辐射知识点简介
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13
地球绕太阳的运行规律
每天的赤纬角可由下式计算：
23.45sin 360
284 n 365
式中ｎ是所求日期在一年中的日子数，也可借助表２-１
查出。
14
地球绕太阳的运行规律
表2-1 推荐每月的平均日及相应的日子数
15
地球的自转与太阳时
地球自转：每转一周（360°）为一昼夜（24小时）， 每小时相当于地球自转15° 当地太阳时：当地太阳时的中午 12点（午时），阳光 正好通过当地子午线，即在空中最高点处，它与日常 使用的标准时间并不一致。转换公式为：
7
June Solstice (Summer Solstice) June 20-21
8
September Equinox (Autumnal Equinox) September 22-23
9
December Solstice (Winter Solstice) December 21-22
4
地球绕太阳的运行规律
赤道平面与黄道平面的夹角为23°27′，始终不变。 Tilt of Earth’s axis:Axis is tilted 23.5° from plane of ecliptic。 赤纬角δ （Solar declination） ：地心与太阳中心的连线 （即午时太阳光线）与地球赤道平面的夹角是一个以一年 为周期变化的量，它的变化范围为±23°27′，这个角就 是太阳赤纬角。
经度每相差１°，在时间上 就相差４min，所以公式中 最后一项乘４，单位也是分。
19
地球的自转与太阳时
太阳时角：用角度表示的太阳时叫太阳时角，以表示。 它是以一昼夜为变化周期的量，太阳午时=0，上午取负
值，下午取正值。 每昼夜变化为180，每小时相当于15，例如上午10点相
当于=-30；下午3点，=-45。
两项修正 第一项Ｅ：是地球绕日公转时进动和转速变化而产生的修
正，时差Ｅ以分为单位，可按下式计算
E 9.87sin 2B 7.53cos B 1.5sin B
B 360(n 81) 364
式中 ｎ为所求日期在一年中的日子数，1≤ｎ≤365。
18
地球的自转与太阳时
第二项是考虑所在地区的经 度Lloc与制定标准时间的经度 （我国定为东经120°）之差 所产生的修正。
太阳时＝标准时间＋E 4（Lst-Lloc）
16
地球的自转与太阳时
式中 Ｌst— 当地标准时间采用的标Leabharlann Baidu经度（°）； Ｌloc— 当地经度，（°）。 ±—所在地点在东半球取负号，西半球取正号。
我国以北京时为标准时间，前式成为 太阳时 ＝ 北京时＋Ｅ-4（120- Lloc）
17
地球的自转与太阳时
第２章 太 阳 辐 射
本章从介绍太阳以及它和地球间的关系着手， 然后讨论地球大气层外、内的辐射性质，太阳 入射角和太阳辐射量的计算等内容。
1
地球绕太阳的运行规律
地球的公转与赤纬角
地轴：贯穿地球中心与南、北极相连的线 自转：地球绕地轴的转动 Rotation：Earth rotates on its axis once every 24 hours。 公转：地球在椭圆形轨道上围绕太阳的转动。运行周期为一年。 Revolution： Earth revolves around the Sun，Voyage takes one year 黄道平面：地球公转的椭圆轨道平面 ecliptic plane (plane of orbit of earth)。
5
Axial Tilt and Parallelism
6
地球绕太阳的运行规律
赤纬角是地球绕日运行规律造成的特殊现象，它使处于黄道平面不同 位置上的地球接受到的太阳光线方向也不同，从而形成地球四季的变 化，如图所示。 北半球夏至（6月22日）即南半球冬至，太阳光线正射北回归线δ＝ 23°27′； 北半球冬至（12月22日）即南半球夏至，太阳光线正射南回归线，δ ＝－23°27′； 春分及秋分太阳正射赤道，赤纬角都为零，地球南、北半球日夜相等。
20
太阳辐射度
大气层外的太阳辐照度随着日地距离的改变，在 ±３％ 范 围内变化。它可由下式确定：
Gon
Gsc
1
0.033cos
360n 365
这里Gon 是一年中第ｎ天在法向平面上测得的大气层外的辐 照度， Gsc 为太阳常数。
21
与太阳辐射有关的名词和符号
太阳辐射按方向可分为： 直射辐射（又称直达辐射或束辐射）———直接来自太阳
2
Revolution and Rotation
3
地球绕太阳的运行规律
椭圆的偏心率：１月１日近日点（perihelion）时，日地距 离为147.1×106km，７月１日远日点（aphelion）时为 152.1×106km，相差约为３％。
The shape of the earth’s path around the sun ranges from a nearly perfect circle to a more elliptic shape over the 100,000-year cycle (eccentricity).
而不改变方向的太阳辐射。 散射辐射（又称扩散辐射或天空辐射）———受大气层散
射影响而改变了方向的太阳辐射。 太阳总辐射 ——— 接受到的太阳辐射总和，等于直射辐
射加散射辐射。总辐射的概念有时用来表示太阳光谱在整 个波长范围内的积分值。
22
a–c. Solar radiation paths. a Direct. b Diffuse. c Reflecte
10
March Equinox (Vernal Equinox) March 20-21
11
地球绕太阳的运行规律
Reasons for seasons
Revolution Rotation Tilt of Earth’s axis Axial parallelism Sphericity
12
Annual March of the Seasons
23
与太阳辐射有关的名词和符号
按波长可分为短波幅射和长波辐射两类 太阳辐射（短波辐射）——— 由太阳产生的辐射，波长范
围由0.3～3.0μｍ。它包含直射和散射辐射。 长波辐射 ——— 任何物体当其温度高于绝对零度时，都
地球绕太阳的运行规律
每天的赤纬角可由下式计算：
23.45sin 360
284 n 365
式中ｎ是所求日期在一年中的日子数，也可借助表２-１
查出。
14
地球绕太阳的运行规律
表2-1 推荐每月的平均日及相应的日子数
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地球的自转与太阳时
地球自转：每转一周（360°）为一昼夜（24小时）， 每小时相当于地球自转15° 当地太阳时：当地太阳时的中午 12点（午时），阳光 正好通过当地子午线，即在空中最高点处，它与日常 使用的标准时间并不一致。转换公式为：
7
June Solstice (Summer Solstice) June 20-21
8
September Equinox (Autumnal Equinox) September 22-23
9
December Solstice (Winter Solstice) December 21-22
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地球绕太阳的运行规律
赤道平面与黄道平面的夹角为23°27′，始终不变。 Tilt of Earth’s axis:Axis is tilted 23.5° from plane of ecliptic。 赤纬角δ （Solar declination） ：地心与太阳中心的连线 （即午时太阳光线）与地球赤道平面的夹角是一个以一年 为周期变化的量，它的变化范围为±23°27′，这个角就 是太阳赤纬角。
经度每相差１°，在时间上 就相差４min，所以公式中 最后一项乘４，单位也是分。
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地球的自转与太阳时
太阳时角：用角度表示的太阳时叫太阳时角，以表示。 它是以一昼夜为变化周期的量，太阳午时=0，上午取负
值，下午取正值。 每昼夜变化为180，每小时相当于15，例如上午10点相
当于=-30；下午3点，=-45。
两项修正 第一项Ｅ：是地球绕日公转时进动和转速变化而产生的修
正，时差Ｅ以分为单位，可按下式计算
E 9.87sin 2B 7.53cos B 1.5sin B
B 360(n 81) 364
式中 ｎ为所求日期在一年中的日子数，1≤ｎ≤365。
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地球的自转与太阳时
第二项是考虑所在地区的经 度Lloc与制定标准时间的经度 （我国定为东经120°）之差 所产生的修正。
太阳时＝标准时间＋E 4（Lst-Lloc）
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地球的自转与太阳时
式中 Ｌst— 当地标准时间采用的标Leabharlann Baidu经度（°）； Ｌloc— 当地经度，（°）。 ±—所在地点在东半球取负号，西半球取正号。
我国以北京时为标准时间，前式成为 太阳时 ＝ 北京时＋Ｅ-4（120- Lloc）
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地球的自转与太阳时
第２章 太 阳 辐 射
本章从介绍太阳以及它和地球间的关系着手， 然后讨论地球大气层外、内的辐射性质，太阳 入射角和太阳辐射量的计算等内容。
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地球绕太阳的运行规律
地球的公转与赤纬角
地轴：贯穿地球中心与南、北极相连的线 自转：地球绕地轴的转动 Rotation：Earth rotates on its axis once every 24 hours。 公转：地球在椭圆形轨道上围绕太阳的转动。运行周期为一年。 Revolution： Earth revolves around the Sun，Voyage takes one year 黄道平面：地球公转的椭圆轨道平面 ecliptic plane (plane of orbit of earth)。
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Axial Tilt and Parallelism
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地球绕太阳的运行规律
赤纬角是地球绕日运行规律造成的特殊现象，它使处于黄道平面不同 位置上的地球接受到的太阳光线方向也不同，从而形成地球四季的变 化，如图所示。 北半球夏至（6月22日）即南半球冬至，太阳光线正射北回归线δ＝ 23°27′； 北半球冬至（12月22日）即南半球夏至，太阳光线正射南回归线，δ ＝－23°27′； 春分及秋分太阳正射赤道，赤纬角都为零，地球南、北半球日夜相等。
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太阳辐射度
大气层外的太阳辐照度随着日地距离的改变，在 ±３％ 范 围内变化。它可由下式确定：
Gon
Gsc
1
0.033cos
360n 365
这里Gon 是一年中第ｎ天在法向平面上测得的大气层外的辐 照度， Gsc 为太阳常数。
21
与太阳辐射有关的名词和符号
太阳辐射按方向可分为： 直射辐射（又称直达辐射或束辐射）———直接来自太阳
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Revolution and Rotation
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地球绕太阳的运行规律
椭圆的偏心率：１月１日近日点（perihelion）时，日地距 离为147.1×106km，７月１日远日点（aphelion）时为 152.1×106km，相差约为３％。
The shape of the earth’s path around the sun ranges from a nearly perfect circle to a more elliptic shape over the 100,000-year cycle (eccentricity).
而不改变方向的太阳辐射。 散射辐射（又称扩散辐射或天空辐射）———受大气层散
射影响而改变了方向的太阳辐射。 太阳总辐射 ——— 接受到的太阳辐射总和，等于直射辐
射加散射辐射。总辐射的概念有时用来表示太阳光谱在整 个波长范围内的积分值。
22
a–c. Solar radiation paths. a Direct. b Diffuse. c Reflecte
10
March Equinox (Vernal Equinox) March 20-21
11
地球绕太阳的运行规律
Reasons for seasons
Revolution Rotation Tilt of Earth’s axis Axial parallelism Sphericity
12
Annual March of the Seasons
23
与太阳辐射有关的名词和符号
按波长可分为短波幅射和长波辐射两类 太阳辐射（短波辐射）——— 由太阳产生的辐射，波长范
围由0.3～3.0μｍ。它包含直射和散射辐射。 长波辐射 ——— 任何物体当其温度高于绝对零度时，都