版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、6.3.3 到達(dá)地面的太陽輻射,,6.3.3.1 大氣上界的太陽輻射能 一、不同日地距離日期的太陽常數(shù) ◇在平均日地距離的日期,垂直到達(dá)大氣上界的太陽常數(shù)S0: ◇在非平均日地距離的其他日期,垂直到達(dá)大氣上界的太陽常數(shù) 須訂正:,推導(dǎo):設(shè)日地距離為r,平均日地距離為r0, 和S0分別為距太陽r和r0處垂直于太陽光的 輻射通量密度。
2、 因?yàn)橥ㄟ^半徑為r的球面的太陽輻射通量與 通過半徑為r0的球面的太陽輻射通量相等,所以,有 rm=(r0/r)²為日地距離訂正系數(shù),也稱地球軌道偏心率。,,二、任何日期到達(dá)大氣上界水平面上 太陽輻射通量密度S的計(jì)算因?yàn)?所以,即,,介紹一些天文知識: ?黃
3、道平面:地球以橢圓軌道繞太陽旋轉(zhuǎn),地球 公轉(zhuǎn)軌道平面稱為黃道平面。 ?天文單位AU:日地之間的平均距離為1AU ?近日點(diǎn): 1月3日,日地 距離為0.973AU ?遠(yuǎn)日點(diǎn): 7月4日,日地 距離為1.017AU,,?太陽高度角h:陽光與水平面的夾角。 ?天頂角θ:太陽高度角的余角。 ?時(shí)角ω:觀測點(diǎn)的經(jīng)圈與太陽重合后(
4、即當(dāng)?shù)?正午)地球自轉(zhuǎn)的角度。 每天ω從0°變到360°,正午為0°,日出日落ω0的需計(jì)算。 ?方位角α:太陽在赤道面所處的位置。 正南為0o,正西為90o, 正北為180o,正東為270o。 ?太陽赤緯δ:日地連線與赤道平面的夾角。 北半球春秋分δ=0;ω0=90o或270o 。
5、 夏至日δ=23.5o ; 在φ=66.5處ω0=180o 。 冬至日δ=-23.5o ;在φ=66.5處ω0=0o 。,,對地面上處于緯度φ和經(jīng)度λ的觀測者 而言,在某一時(shí)刻觀測到的太陽高度角h和 方位角α可以用下列方程計(jì)算。 其中,δ為太陽赤緯,變化在正負(fù)23o27’; ω為時(shí)角,每天從0o變至360o 。,,在日出日落
6、時(shí)刻,因?yàn)閔=0o,可求出日出 日落的時(shí)角和方位角為: ◇對北半球的春分秋分日, δ=0o,ω0=±90o ,α0=90o和270o 即日夜等長,太陽從正東升起,從正西落下?!髮Ρ卑肭虻南闹寥眨?δ=23.5o,在φ=66.5o,ω0=±180o ,說明北極圈內(nèi)全天太陽不落。,,6.3.3.2 到達(dá)地面的太陽直接輻射 由于大氣對太陽
7、輻射有吸收和散射的消光作 用,直接到達(dá)地面的太陽輻射 有所衰減。 設(shè)S為到達(dá)大氣上界的太陽直接輻射通量密度; 為到達(dá)地面的太陽直接輻射通量密度。根據(jù)皮耳定律:(p38的指數(shù)削減定律) m為大氣質(zhì)量數(shù),P為所有波長范圍內(nèi)的平均透明系數(shù)。,,所以,有 太陽直接輻射的日總量只要對上式積分即可: t1和t2分別為日出日落的時(shí)間,
8、 ω0和-ω0為對應(yīng)的時(shí)角, T為一晝夜的時(shí)間,T=T(ω+π)/2πdω,,,因?yàn)镻是一個(gè)時(shí)空和m的復(fù)雜函數(shù),日總量 的公式不好積分。 為簡單起見,假定p=0和p=0.7,(大氣完全透明 和大氣衰減的一般情況),結(jié)果如p44圖2.15和 圖2.16,盡管上述處理是一致的,但仍然可以看出 大氣對太陽輻射的消光作用。,6.3.3.3 到達(dá)地表的太陽散射輻射
9、 由于大氣的存在,到達(dá)地表的輻射除太陽直接 輻射外,還有從天空各方向散射而來太陽散射輻 射,散射輻射來自整個(gè)半球天空,又稱天空輻射。 散射輻射的大小取決于太陽高度角、大氣透明系數(shù)、 云量、海拔高度,并受地面反射率影響,其變化范圍較大。 h越小,S散越??; p越小,散射粒子越多,S散越大;云層越厚, 云量很大時(shí),因直接輻射少,S散越小。海拔越高,S散
10、越小;反射率 越大,因反復(fù)散射,S散越大。 散射輻射一般比直接輻射弱(中緯度S散僅是直接輻射的35%-90%) 但有時(shí)會大于直接輻射。如高緯云多的地區(qū),有時(shí)會大幾倍。,6.3.3.4 地面總輻射 到達(dá)地面的太陽直接輻射與散射輻射之和 稱為地面總輻射。 地面總輻射=直接輻射+散射輻射 地面總輻射的日變化: 夜間為0,日出后增大,正午最大,午后逐
11、 漸減少,有云使最大值提前和推后出現(xiàn)。,地面總輻射的年變化: 與直接輻射的年變化一致,中高緯度夏季最大, 冬季最小,赤道一年兩個(gè)最大值出現(xiàn)在春分和秋 分,最小值出現(xiàn)在夏至和冬至。 地面總輻射的日總量隨緯度的分布,由高緯向低緯增加,如p46圖2.19。,練習(xí)p54,6: 若大氣透明度系數(shù)為0.8,求南京地區(qū) (φ=32°Nω)夏至日中午
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
評論
0/150
提交評論