关于太阳辐射介绍

[拼音]：taiyang fushe

[外文]：solar radiation

太阳以电磁波或粒子形式向空气放射的能量，用瓦/米2（国际单位）或尔格/（厘米2·秒）表示。在地球大气上界，按日地平均距离，与太阳光线垂直的平面上所接受到的辐射通量密度，称太阳常数，经1981年世界气象组织气象仪器和观测委员会测定为1367± 7瓦/米2。这个数值直接关系到地球上太阳辐射的收入。由于大气反射、漫射、吸收等作用，到达地面的太阳辐射量大为减弱。全球平均每年可从太阳获得的热量约为 5.4×1024焦。太阳辐射的测定，常用日射表、天空辐射表、分波段日射计、净辐射表和日照计等仪器进行。

投射方式

太阳辐射，按其到达和投射到地面的方式可分多种。来自太阳圆面的立体角内投向与该立体角轴线相垂直的面上的太阳辐射，称太阳直接辐射。水平地面在2π立体内所受到的除太阳直接辐射外，还有天空向下的散射辐射，称太阳漫射辐射，它来自天空各部分，在光谱组成上含可见光较多，适于农作物利用。水平地面上接受的太阳直接辐射与漫射辐射的总和，称太阳总辐射。由地面反射的和地面至测点间空气向上散射的太阳辐射之和，称太阳反射辐射。在辐射交换过程中地面吸收与射出辐射的差额，称辐射平衡，又称净辐射或辐射差额（见农田辐射平衡）。

变化规律

一个地区太阳辐射的年、月变化，主要随纬度、海拔高度、太阳高度角以及天气、气候条件而异。一般为晴天的早晚辐射通量密度低，中午达最高值；一年中夏季高、冬季低；纬度越低，海拔越高，大气透明度越大，辐射通量密度越大。(见彩图)

辐射与农业

农业生产的实质，是利用绿色植物的光合作用把太阳辐射能转变为化学潜能的过程。太阳辐射的时空变化规律，对农业的地理分布、耕作栽培制度、农产品的产量和品质都有很大影响。太阳辐射对植物的作用可概括为光效应和热效应。

包括太阳光谱成分、太阳辐射通量密度和光照长度3个方面。

光谱成分(光质)即太阳辐射能按波长的分布，也称太阳辐射光谱。在全部太阳辐射能中，波长在150～4000纳米之间的能量占99％以上，故太阳辐射能又称短波辐射。由于高层大气中臭氧对紫外线部分的强烈吸收，到达地面的只是 300纳米以上的辐射。380～750纳米光谱区为可见光。植物叶片对太阳辐射光谱具有选择吸收的特点。对绿色植物进行光合作用有效的光谱为400～700纳米部分，称为光合有效辐射。植物吸收最多的为相当于400～480纳米和620～680纳米处的蓝紫光和红橙光，约占这两部分光谱80～90％的能量，吸收最少的为500～580纳米处的暗绿光，约占该部分光谱60～75％的能量。

辐射通量密度指单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能，对植物有机物质的积累过程有重要意义。主要作用有：

（1）植物的光合作用强度随辐射通量密度而变化。当辐射通量密度长期低于光补偿点时，植物处于光饥饿状态，会导致枯萎死亡。辐射通量密度越过光补偿点，植物开始光合积累。在一定范围内，光合强度随辐射通量密度的增加而增大；但当辐射通量密度达到光饱和点以上时，光合强度不再增加。

（2）太阳辐射的强弱还可直接影响植物的品质。如甜菜的含糖量和水果着色程度都随辐射通量密度的增加而提高。

（3）各种植物对辐射通量密度的要求和适应情况不同，如水稻、小麦和棉花等喜光；人参、茶树、咖啡等喜荫，某些豆科植物耐荫，因而辐射通量密度的地理分布是影响作物分布的重要因素。此外，辐射过强，伴以较大的气温日较差，也是引起果树和林木日灼和干裂的重要原因。

光照长度即白昼和曙暮光的总长度。自然条件下，光照和黑暗的交替及其相对的长度影响植物开花期出现的早晚和持续时间的长短，即光周期现象。植物发育速度对光照长度反应的特性称为植物的感光性。根据对光周期的反应，植物主要可分长日照植物、短日照植物和中间性植物。日照时数不同于光照长度，它分为可照时数和实照时数。可照时数即日长，指日出到日没的小时数，随纬度和季节而变化。实照时数即实际日照小时数，它的长短，取决于天气、气候条件。实照时数与可照时数之比称为日照百分率。

在太阳辐射总能量中，红外辐射部分约占半数以上，这部分太阳辐射的主要功能在于对植物和环境增温，间接影响光合作用；还可促进蒸腾，进而起到调节植物体温和影响植物体物质输送的作用(见温度)。此外，太阳辐射的热效应还广泛地在农业生产中加以利用，有关的设施有温室、塑料棚、阳畦、地膜覆盖等（见保护地小气候）。

参考文章

• 太阳辐射SolarRadiation地球科学
• 太阳辐射对人体健美有何影响？美容/塑身
• 太阳辐射单位Langley地球科学