太阳辐射的影响因素及分布

太阳辐射的影响因素及分布一、概念：一、概念：1.电磁波电磁波三大波段三大波段2.区分区分（由于大气对太阳辐射具有削弱作用）（由于大气对太阳辐射具有削弱作用）太阳常数、太阳辐射总量、地面获得的太阳辐射太阳常数、太阳辐射总量、地面获得的太阳辐射二、几种辐射的关系二、几种辐射的关系大气受热过程大气受热过程太阳太阳辐射、大气射、大气辐射射(大气逆大气逆辐射射)、地面、地面辐射射可见光：可见光：0.40.76微米微米地面地面辐射射大气大气辐射射可可见见光光为为主主波长：太阳辐射波长：太阳辐射地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射红外区红外区紫紫外外区区大气上界大气上界地地 面面太太阳阳辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收地面增温地面增温地地面面辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空间射向宇宙空间射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气辐射射射向地面射向地面“太阳暖大地太阳暖大地太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地大气还大地大气还大地”大大气气增增温温三三.影响太阳辐射的主要因素影响太阳辐射的主要因素 分析地面太阳辐射的强弱主要从到达地分析地面太阳辐射的强弱主要从到达地面的太阳辐射的影响因素上去分析，必面的太阳辐射的影响因素上去分析，必须注意两个问题：须注意两个问题：一是影响的因素有哪些；一是影响的因素有哪些；二是具体问题具体分析。二是具体问题具体分析。影响因素：影响因素：纬度纬度：天气天气：地形地形：正午太阳高度（最主要）正午太阳高度（最主要）昼夜长短昼夜长短沿海沿海-内陆内陆迎风坡迎风坡-背风坡背风坡低纬低纬-高纬高纬大气密度大气密度大气厚度大气厚度昼长昼长海拔越高，空气越稀薄，大气海拔越高，空气越稀薄，大气 对太阳辐射削弱越少。对太阳辐射削弱越少。青藏高原比长江中下游平原太青藏高原比长江中下游平原太 阳辐射强的阳辐射强的一个因素（阳光通过的大气路程短）。一个因素（阳光通过的大气路程短）。地势越高昼越长地势越高昼越长晴天与阴雨晴天与阴雨降水降水(云层）云层）坡向：坡向：迎风坡与背风坡，向阳坡与背阴坡迎风坡与背风坡，向阳坡与背阴坡大气透明度大气透明度阴天云层或尘埃对太阳辐射阴天云层或尘埃对太阳辐射 反射强（阳伞效应反射强（阳伞效应云层或尘埃反射）。云层或尘埃反射）。坡向对太阳辐射的影响坡向对太阳辐射的影响阳坡获得的太阳辐射多，阴坡获得的太阳阳坡获得的太阳辐射多，阴坡获得的太阳辐射少辐射少背风坡获得的太阳辐射多，迎风坡获得的背风坡获得的太阳辐射多，迎风坡获得的太阳辐射少太阳辐射少坡度对太阳辐射的影响坡度对太阳辐射的影响因太阳高度和日照时间等因素不同，不同因太阳高度和日照时间等因素不同，不同坡向的坡面上获得的太阳辐射与地平面上坡向的坡面上获得的太阳辐射与地平面上存在差异存在差异同一坡向的坡面上，坡度不同，太阳高度同一坡向的坡面上，坡度不同，太阳高度就不同，获得的太阳辐射量也不同就不同，获得的太阳辐射量也不同阳坡阳坡阳坡获得太阳辐射的多少随坡度的变化而变化。一般来讲，随着坡度的增加，获得随着坡度的增加，获得的太阳辐射先增多后减少。的太阳辐射先增多后减少。当太阳光线与坡面垂直时，获得的太阳辐射达到最大值，为临界值。临界值时的坡度等于纬差，和正午太阳高度角互余。阴坡当太阳光线与阴坡平行时，阴坡获得的太阳辐射量为0。当阴坡的太阳辐射量为0时，坡度等于太阳高度角。影响太阳辐射分布的因素影响太阳辐射分布的因素影响因素影响因素纬度纬度地势地势天气天气日照日照时数时数极圈以内地极圈以内地区有极昼极区有极昼极夜现象，极夜现象，极圈以外地区圈以外地区夏季日照时夏季日照时数多于冬季数多于冬季一般地势高一般地势高的高原日照的高原日照时数多于地时数多于地势低的盆地势低的盆地多阴雨天气多阴雨天气的地区，日的地区，日照时数少，照时数少，多晴朗天气多晴朗天气的地区，日的地区，日照时数多照时数多年太阳辐年太阳辐射总量射总量纬度低，正纬度低，正午太阳高度午太阳高度角大，获得角大，获得太阳辐射多太阳辐射多地势高，大地势高，大气稀薄，透气稀薄，透明度高，固明度高，固体杂质、水体杂质、水汽少汽少晴天多，到晴天多，到达地面的太达地面的太阳辐射多阳辐射多小结：小结：考查太阳辐射强度的影响因素时，考查太阳辐射强度的影响因素时，同纬同纬度度比较可以考虑天气状况或地势高低的影响；比较可以考虑天气状况或地势高低的影响；不同纬度不同纬度可以考虑太阳高度角或白昼长短的可以考虑太阳高度角或白昼长短的影响；影响；季节差异时季节差异时要重点考虑太阳高度角或要重点考虑太阳高度角或白昼长短的影响。白昼长短的影响。对某一地点的太阳辐射强弱进行分析时要对某一地点的太阳辐射强弱进行分析时要综合考虑综合考虑纬度纬度（影响太阳高度大小）、（影响太阳高度大小）、地势、地势、天气状况天气状况（晴天与阴天状况）。（晴天与阴天状况）。太阳辐射总量不仅要考虑太阳高度，太阳辐射总量不仅要考虑太阳高度，还要考虑日照时间长短，以及太阳光线与墙还要考虑日照时间长短，以及太阳光线与墙体的夹角体的夹角例下例下图是是M、N两地太阳两地太阳辐射的年射的年变化示意化示意图7M地最可能位于地最可能位于()A赤道赤道 B回归线回归线C极圈极圈 D极点极点8N地五月一日时昼夜状况是地五月一日时昼夜状况是()A昼长夜短昼长夜短 B昼短夜长昼短夜长C极昼极昼 D极夜极夜957月间，月间，N地获得的太阳辐射较地获得的太阳辐射较M地多，地多，最主要影响因素是最主要影响因素是()A太阳高度角太阳高度角 B昼夜长短昼夜长短C天气状况天气状况 D地面状况地面状况ACB1.下图表示下图表示“27N某地某地 坡向（坡度为坡向（坡度为10）对地表获得太阳辐射）对地表获得太阳辐射的影的影 响响”，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐 射量的比值射量的比值（仅考虑地球运动和地形因素）。完（仅考虑地球运动和地形因素）。完 成（成（1）（2）题。）题。（1）该地坡向对地面获）该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季得太阳辐射影响最大的季节是节是（）A.春季春季 B.夏季夏季 C.秋季秋季 D.冬季冬季D（2 2）若坡度从）若坡度从1010增大到增大到1515，则，则a a点的数值将点的数值将 A.A.增大增大 B.B.减小减小 C.C.先减小后增大先减小后增大D.D.先增大后减小先增大后减小（3 3）该地在下列坡度中，）该地在下列坡度中，a a 点的数值达到最大的是（点的数值达到最大的是（）A.A.10 B.B.30 C.C.50 D.70D.70AC四、太阳辐射的分布规律：1大气上界上由赤道向两极递减由赤道向两极递减全球太阳辐射的分布1 1 月份，太阳月份，太阳辐射量最大的射量最大的纬度是度是_；900S 全球太阳全球太阳辐射的射的纬度分布度分布规律是从律是从_向向_递减减低纬高纬赤道上太阳辐射的时间分布规是_从3月和9月向其它月份递减 1.区分概念：区分概念：太阳常数、太阳太阳常数、太阳辐射射总量、地面量、地面获得的得的太阳太阳辐射射003003006006003.世界分布：世界分布：低纬向高纬递减低纬向高纬递减最高最高：原因：撒哈拉沙漠撒哈拉沙漠(西亚和北非西亚和北非)3.世界分布：世界分布：气候因素：热气候因素：热带沙漠气候，降带沙漠气候，降水少，云量少，水少，云量少，光照强光照强纬度因素：纬纬度因素：纬度较低，平均正度较低，平均正午太阳高度较大午太阳高度较大年等太阳辐射线年等太阳辐射线含义：一年中太阳辐射量相等的点的连线含义：一年中太阳辐射量相等的点的连线大大小小(1)总体特征总体特征4.中国太阳年辐射总量的分布中国太阳年辐射总量的分布北纬北纬40以北以北的分布规律的分布规律，我国太阳能资源的时空分布差异我国太阳能资源的时空分布差异较明显，高值和低值的中心都处较明显，高值和低值的中心都处在北纬在北纬2235之间，高值的中之间，高值的中心在青藏高原，低值的中心在四心在青藏高原，低值的中心在四川盆地。川盆地。随纬度增高太阳辐射能增加。随纬度增高太阳辐射能增加。由东向西太阳辐射能逐渐增加，呈东西向分布由东向西太阳辐射能逐渐增加，呈东西向分布。影响因素：云量影响因素：云量影响因素：云量影响因素：云量北纬北纬3040地区地区的分布规律的分布规律，1）、高值中心-2）、低值中心）、低值中心-四川盆地四川盆地青藏高原青藏高原a.海拔高，空气稀薄海拔高，空气稀薄，空气中尘埃含量较，空气中尘埃含量较少，少，晴天较多晴天较多，日照时间较长日照时间较长。b.大气对太阳辐射的削弱作用小大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太，到达地面的太阳辐射能量多。阳辐射能量多。（2）、极值分布：）、极值分布：盆地地形，水汽不易散发盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量多，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强，从而对太阳辐射削弱作用强，从而造成日照时间短，日照强度弱造成日照时间短，日照强度弱C、地势高地势高，日照时间长，日照时间长描述台湾太阳描述台湾太阳辐射总量空间辐射总量空间分布规律，并分布规律，并分析成因？分析成因？（3）、局部地区）、局部地区台湾台湾雅鲁藏布江谷雅鲁藏布江谷地地海南岛海南岛（天气因素）（天气因素）东岸位东岸位于夏季风的迎风岸，于夏季风的迎风岸，加上加上地形地形的影响，东的影响，东岸多阴雨；而西岸位岸多阴雨；而西岸位于背风坡，多晴天于背风坡，多晴天。（纬度因素）（纬度因素）南部纬南部纬度较低度较低。大致由西南部向大致由西南部向东北部递减东北部递减，东，东部比西部少。部比西部少。五、太阳能五、太阳能-能源的优缺点：能源的优缺点：1、优势：、优势：2、缺点：、缺点：能量分散、不稳定（受天气影响）；开发技能量分散、不稳定（受天气影响）；开发技术要求高，术要求高，建设电站占地广、建设电站占地广、投资大。投资大。清洁、可再生、能量总量大、分布普遍清洁、可再生、能量总量大、分布普遍3、地位：、地位：地球能量源泉地球能量源泉4.太阳能利用太阳能利用(1)直接利用：直接利用：光热利用，如太阳能热水器、太阳灶；光热利用，如太阳能热水器、太阳灶；太阳能发电；太阳能发电；光化学作用，利用太阳辐射能分解水制氢。光化学作用，利用太阳辐射能分解水制氢。(2)间接利用，如间接利用，如