1、 6.3.3 到达地面的太阳辐射6.3.3.1 大气上界的太阳辐射能一、不同日地距离日期的太阳常数 在 平均日地距离 的日期 ， 垂直 到达大气上界的 太阳常数 S0： 在 非平均日地距离 的其他日期， 垂直 到达大气上界的太阳常数 须订正：推导： 设日地距离为 r，平均日地距离为 r0，和 S0分别为距太阳 r和 r0处垂直于太阳光的辐射通量密度。因为通过半径为 r的球面的太阳辐射通量与通过半径为 r0的球面的太阳辐射通量相等，所以，有rm=(r0/r)为日地距离订正系数，也称地球轨道偏心率。二、任何日期到达大气上界 水平面 上太阳辐射通量密度 S的计算因为 所以，即介绍一些天文知识： 黄道
2、平面 :地球以椭圆轨道绕太阳旋转，地球公转轨道平面称为黄道平面。天文单位 AU:日地之间的平均距离为 1AU近日点：1月 3日，日地距离为 0.973AU远日点：7月 4日，日地距离为 1.017AU太阳高度角 h： 阳光与水平面的夹角。天顶角 ： 太阳高度角的余角。时角 ： 观测点的经圈与太阳重合后（即当地正午）地球自转的角度。每天 从 0变到 360，正午为 0，日出日落 0的需计算。 方位角 ： 太阳在赤道面所处的位置。正南为 0o,正西为 90o,正北为 180o,正东为 270o。 太阳赤纬 ： 日地连线与赤道平面的夹角。北半球春秋分 =0； 0=90o或 270o 。夏至日 =23
3、.5o ； 在 =66.5处 0=180o 。冬至日 =-23.5o ； 在 =66.5处 0=0o 。 对地面上处于纬度 和经度 的观测者而言，在某一时刻观测到的太阳高度角 h和方位角 可以用下列方程计算。其中， 为太阳赤纬，变化在 正负 23o27 ； 为时角，每天从 0o变至 360o 。在 日出日落 时刻，因为 h=0o，可求出日出 日落的时角和方位角为： 对北半球的 春分秋分 日，=0 o， 0=90 o , 0=90o和 270o 即日夜等长 ,太阳从正东升起，从正西落下。 对北半球的 夏至日 ，=23.5 o，在 =66.5 o, 0=180 o ,说明北极圈内全天太阳不落。6.3.3.2 到达地面的太阳直接辐射由于大气对太阳辐射有吸收和散射的消光作用，直接到达地面的太阳辐射 有所衰减。设 S为到达 大气上界 的太阳直接辐射通量密度；为到达 地面 的太阳直接辐射通量密度。根据皮耳定律 ： （ p38的指数削减定律）m为大气质量数， P为所有波长范围内的平均透明系数。所以，有太阳直接辐射的 日总量 只要对上式积分即可：t1和 t2分别为日出日落的时间， 和 为对应的时角，T为一昼夜的时间， T=T(+ ） /2d ，
