太阳辐射 solar radiation 太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一，但却是地球大气运动的主要能量源泉。例外管理 到达地球大气上界的太阳辐射能量称为天文太阳辐射量。在地球位于日地平均距离处时，地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的全谱总能量，称为太阳常数。太阳常数的常用单位为瓦/米2。因观测方法和技术不同，得到的太阳常数值不同。世界气象组织 (WMO)1981年公布的太阳常数值是1368瓦/米2。地球大气上界的太阳辐射光谱的99％以上在波长 0.15～4.0微米之间。大约50％的太阳辐射能量在可见光谱区（波长0.4～0.76微米），7％在紫外光谱区（波长<0.4微米）,43％在红外光谱区（波长>0.76微米），最大能量在波长 0.475微米处。由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约3～120微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为 长波辐射。太阳活动和日地距离的变化等会引起地球大气上界太阳辐射能量的变化。 太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气 中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。太阳辐射通过大气后，其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎
绝迹，在可见光谱区减少至40％，而在红外光谱区增至60％。
在地球大气上界，北半球夏至时，日辐射总量最大，从极地到赤道分布比较均匀；冬至时，北半球日辐射总量最小，极圈内为零，南北差异最大。南半球情况相反。春分和秋分时，日辐射总量的分布与纬度的余弦成正比。南、北回归线之间的地区，一年内日辐射总量有两次最大，年变化小。纬度愈高，日辐射总量变化愈大。
到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。在赤道地区,由于多云,年辐射总量并不最高。在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区,年辐射总量较大,最大值在非洲东北部。
太阳辐射
太阳辐射是地球表层能量的主要来源。太阳辐射在大气上界的分布是由地球的天文位置决定的，称此为天文辐射。由天文辐射决定的气候称为天文气候。天文气候反映了全球气候
的空间分布和时间变化的基本轮廓。
太阳辐射随季节变化呈现有规律的变化,形成了四季.
除太阳本身的变化外，天文辐射能量主要决定于日地距离、太阳高度角和昼长。
地球绕太阳公转的轨道为椭圆形，太阳位于两个焦点中的一个焦点上。因此，日地距离时刻在变化。每年1月2日至5日经过近日点，7月3日至4日经过远日点。地球上接受到的太阳辐射的强弱与日地距离的平方成反比。
太阳光线与地平面的夹角称为太阳高度角，它有日变化和年变化。太阳高度角大，则太阳辐射强。
白昼长度指从日出到日落之间的时间长度。赤道上四季白昼长度均为12小时，赤道以外昼长四季有变化，23.5°纬度的春、秋分日昼长12小时，夏至和冬至日昼长分别为14小时51分和9小时09分，到纬度冶金石灰66°33′出现极昼和极夜现象。南北半球的冬夏季节时间正好相反。
天文辐射的时空变化特点是：①全年以赤道获得的辐射最多，极地最少。这种热量不均匀分布，必然导致地表各纬度的气温产生差异，在地球表面出现热带、温带和寒带气候；②天文辐射夏大冬小，它导致夏季温高冬季温低。
道路交通事故社会救助基金管理试行办法 大气对太阳辐射的削弱作用包括大气对太阳辐射的吸收、散射和反射。太阳辐射经过整层大气时，0.29μm以下的紫外线几乎全部被吸收，在可见光区大气吸收很少。在红外区有很强的吸收带。大气中吸收太阳辐射的物质主要有氧、臭氧、水汽和液态水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和尘埃等。云层能强烈吸收和散射太阳辐射，同时还强烈吸收地面反射的太阳辐射。云的平均反射率为0.50～0.55。
经过大气削弱之后到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为太阳总辐射。就全球平均而言，太阳总辐射只占到达大气上界太阳辐射的45％。总辐射量随纬度升高而减小，随高度升高而增大。一天内中午前后最大，夜间为0；一年内夏大冬小。
太阳辐射能在可见光线（0.4～0.76μm）、红外线（＞0.76μm）和紫外线（＜0.4μm）分别占50％、43％和7％，即集中于短波波段，故将太阳辐射称为短波辐射。
太阳辐射试验是评定户外无遮蔽使用和储存的设备经受太阳辐射热和光学效应的能力。
太阳辐射试验标准：
GJB 150.7-86 军用设备环境试验方法 太阳辐射试验
GB 4797.4-1989 电工电子产品自然环境条件 太阳辐射与温度
GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Sa：模拟地面上的太
阳辐射
目前能进行太阳辐射试验试验的实验室非常少，北京就环境可靠性与电磁兼容试验服务中心，另外就上海和广州各有一家。
太阳常数
太阳常数(solar constant)，表征的是到达大气顶(大气层上界)的总太阳能量新闻自由与言论自由(即包含整个太阳光谱)值。
定义：
第１种：在日地平均距离(一天文单位）处，与太阳光束方向垂直的单位面积上，单位时间内所接受到的太阳总辐射能。所使用的单位为W/m2，或卡/平方厘米/分钟（cal/cm2/min)。
第２种：在日地平均距离处，地球大气外界垂直于太阳光束方向上接收到的太阳辐照度（在单位时间内，投射到单位面积上的辐射能，即观到的瞬时值．），称为太阳常数，用Ｓ0表示．
解释：
太阳辐射通过星际空间到达地球，但由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行，因此太阳与地球之间的距离不是一个常数，而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知，某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比，这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。然而，由于日地间距离太大（平均距离为1.5 x 108km），所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。因此人们就采用“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。
测定：
1881年，第一次试图直接测定太阳常数的是法国物理学家Claude Pouillet(1790-1868)和英国天文学家John Herschel(1792-1871)。两人分别独立地设计了不同的测定装置。但原理都一样：利用已知质量的水在太阳光下放置一定时间，用温度计测量升温过程，水的比热已知，则可以计算得出光照强度。(附图为Pouillet日温计)。他们推定的值是现在所用值1367(±4) w/m2的一半左右，这是因为他们都没有考虑地球大气对光的吸收。
1875年，法国物理学家Jules Violle(Jules Louis Gabriel Violle)以在位于法国和瑞士交界的阿尔卑斯山Mont Blanc第一个开展高海拔区测定太阳常数而闻名.
1902-1957, 斯密森研究所的科学家C.G. Abbot(Charles Greeley Abbot)等人在根据多年高
海拔地区观测结果，基于地基法确定的数值为1322-1465W/m2。近年来通过各种先进手段,基于地基法测得的太阳常数的标准值为1353w／m2。
1976年，美国宇航局根据高空平台的观测结果,发布的太阳常数值为1353(±21)W/m2(TheKaekara,1976);
根据1978-1998年6颗卫星上的观测平台近20年连续不断的观测结果，得出的太阳常数值为1366.1 W/m2,标准差为425ppm, 0.37%的波动范围(1363-1368 W/m2)(Lean and Rind,1998)。20年卫星数据也揭示了太阳常数也存在不同时间尺度的波动。
1957年国际地球物理年决定采用1380W/m2。
粉 世界气象组织 (WMO)1981年公布的太阳常数值是1368w/m2。
多数文献上采用1367W/m2。
太阳常数也有周期性的变化，变化范围在1％—2％，这可能与太阳黑子的活动周期有关。
散射辐射
散射辐射是由于空气分子和气溶胶粒子的作用，或由于空气密度的涨落以及不均一，电磁
辐射能量以一定规律在各方向重新分布的现象。散射波能量的分布与入射波长、强度及粒子的大小、形状和折射率有关，分别称为瑞利散射（分子散射）和大粒子的米散射。空气分子对可见光的散射属于瑞利散射，光强与波长的四次方成反比，所以天空呈现蔚蓝；云滴和气溶胶粒子对可见光属于米散射，光强与波长无关，故云呈白。正是由于大气对太阳辐射的散射作用，天空才变得明亮蔚蓝，否则将是漆黑一片，惟有一轮太阳异常光亮耀目地悬挂在空中。
总辐射海尔老总
太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流称为太阳辐射。地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十亿分之一，但它却是地球大气运动的主要能量源泉。
到达地球大气上界的太阳辐射能量称为天文太阳辐射量。在地球位于日地平均距离时，地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的全谱（各个波长）能量称为太阳常数。太阳常数值是1368W/m2。地球大气上界的太阳辐射光谱的99%以上在波长0.15～4.0μm之间。其中大约50%的太阳辐射能量在可见光谱区（波长0.4～0.7
6μm），7%在紫外线光谱区（波长＜0.4μm），43%在红外光谱区（波长＞0.76μm），最大能量在波长0.475μm处。由于太阳辐射波长比地面和大气辐射的波长（约3～120μm）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。
太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这一部分成为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多，其中的紫外光谱区几乎绝迹，在可见光谱区减少至40% ，而在红外光谱区增至60% 。
短波辐射
电磁波是由不同波长的波组成的合成波。它的波长范围从10E-10微米(1微米=10E-4厘米)的宇宙线到波长达几公里的无线电波。Υ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线，超短波和长波无线电波都属于电磁波的范围。肉眼看得见的是电磁波中很短的一段，从0.4-0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后，成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜组成的光带，这光带称为光谱。其中红光波长最长，紫光波长最短，其它
各光的波长则依次介于其间。波长长于红光的(>0.76微米)有红外线有无线电波；波长短于紫光的(<0.4微米)有紫外线，Υ射线、X射线等。这些辐射虽然肉眼看不见，但可用仪器测出。
太阳辐射波长主要为0.15-4微米，其中最大辐射波长平均为0.5微米；地面和大气辐射波长主要为3-120微米，其中最大辐射波长平均为10微米。习惯上称前者为短波辐射，后者为长波辐射。
太阳辐射能在可见光线（0.4～0.76μm）、红外线（＞0.76μm）和紫外线（＜0.4μm）分别占50％、43％和7％，即集中于短波波段，故将太阳辐射称为短波辐射。
地面辐射（Ground radiation）
地球表面在吸收太阳辐射的同时，又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式，称为地面辐射。
由于地表温度比太阳低得多(地表面平均温度约为300K)，因而，地面辐射的主要能量集中在1～30微米之间，其最大辐射的平均波长为10微米，属红外区间，与太阳短波辐射相比，称为地面长波辐射。
地面的辐射能力，主要决定于地面本身的温度。由于辐射能力随辐射体温度的增高而增强，
所以，白天，地面温度较高，地面辐射较强；夜间，地面温度较低，地面辐射较弱。理论和实践证明：物体的温度愈高，则辐射波长愈短；物体的温度愈低，则辐射波长愈长。
地面的辐射是长波辐射，除部分透过大气奔向宇宙外，大部分被大气中水汽和二氧化碳所吸收，其中水汽对长波辐射的吸收更为显著。因此，大气，尤其是对流层中的大气，主要靠吸收地面辐射而增热。
发热电缆地面辐射供暖系统
以发热电缆为发热体，通电后散发出远红外线，直接作用到墙面、地面、人体和室内家家具，以辐射的形式对人体供热。温度均匀，室温从上至下，逐渐减小。经国家红外及工业电热产品质量监督检验中心测试，发热电缆地面供暖系统的远红外线波长8~13微米，此波段远红外线在国际上被称为“阳光生命线”，对人体有理疗保健作用，可促进人体的新陈代谢，改善微循环系统，减轻疲劳，增强免疫力。并具有传统暖气、燃油燃气炉、电暖器、空调等常规供暖方式无法比拟的一系列优势。采取发热电缆供暖是世界暖通界公认的最理想、最先进的供暖方式之一。
采用电辐射供暖的优越性
美国威廉斯H 开利提出了著名的“供暖效果”来评价供暖率的观点，即在总输入热量中，进
入使用区内的散热量比例越高，则供暖效果就越好，采暖效率就越高。辐射采暖的热电效率高达98%以上，其中约60%是以电磁波的形式传递能量，辐射出大量的红外线，围护结构受热体等直接受热面而无需加热空气，不仅符合人体散热的要求，舒适度也特别好，而且比对流采暖的温度梯度降低2～3℃，大幅度降低了温差传达热损耗。这种节能型的供暖方式已被世界各国所公认，并被列入节能设计标准之中。
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