太阳辐射能和太阳辐射有什么区别呢?书上说太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源.太阳辐射是大气运动的能量来源.这两者有什么区别呢?

太阳辐射能和太阳辐射有什么区别呢?书上说太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源.太阳辐射是大气运动的能量来源.这两者有什么区别呢?
太阳辐射能和太阳辐射有什么区别呢?
书上说太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源.
太阳辐射是大气运动的能量来源.
这两者有什么区别呢?

太阳辐射能和太阳辐射有什么区别呢?书上说太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源.太阳辐射是大气运动的能量来源.这两者有什么区别呢?
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.
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0.76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.
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.
辐射能 定义:电磁波中电场能量和磁场能量的总和叫做电磁波的能量,也称为辐射能.
太阳辐射以光速（c=3×108米／秒）射向地球,同时它具有微粒和波动这二者的特性.我们特别要提到这些,是因为在自然地理系统中,对于辐射能的接受和贮存,都离不开辐射能的这些特性.如绿色植物进行光合作用,所吸收的能量就是以光量子的形式进行的.正是由于辐射能的这种量子特性,因此量子能量的大小取决于波长和频率：
e为量子的能量；h为普朗克常数,它等于6.63×10-34焦耳／秒；γ为频率；λ为波长；c是光速.量子能一般使用电子伏特的单位来表示,也可以换算成其它相应的能量单位.由上式说明,频率越高,或者说波长越小,则量子能越大.在此只需强调的是,这类基本知识在分析自然地理系统时是必不可少的,特别对于有机界来说,更是如此.后面在有关生物部分的那一章里将要加以进一步地说明.
为了便于掌握有关太阳辐射能的要点,可以规定如下几个术语：1．吸收率：被物体所吸收的入射辐射比率；2．发射率：被物体所发射的相应波长的辐射比率；3．反射率：被表面反射的入射辐射比率；4．透射率：被物体所透过的入射辐射比率；5．辐射通量：单位时间所发射的、透射的或吸收的辐射数量；6．辐射通量密度：单位面积上的辐射通量.通常所指的辐射,就是指在一个表面上入射的辐射通量密度.
一个表面所接受的辐射,取决于该表面对着辐射束的方向如何.倘若这一束辐射通量不变,可是它所占据的表面积越来越大时,则随着表面积的增大,此表面上的辐射通量密度就越来越小了.（见图4．7）这可以由兰勃脱（Lambert）余弦定理作定量的表达：
Q＝Qdcosθ (4．9)
此处的Qd标志着当表面垂直于辐射束时的辐射通量密度；而Q代表实际表面上的辐射通量密度；θ则是光线与表面的法线之间的角度.该定律可以用来计算粗略自然地理面中各种坡度时所入射的太阳直接辐射.由于θ的变化十分复杂,因此实际运用时,还必须作更为复杂的推导.
进入自然地理面的太阳辐射能,由两部分组成,一个是上述的直接辐射,另一部分则是散射辐射.它们各自的测定方法与计算方法已如上述,都是比较成熟的,但仍要针对各种不同的地形、高度、下垫面状况、不同天气条件等加以具体化.
平行的单色的辐射在通过一个均匀介质时将要发生衰减,这可由下边的公式来描述：
Q=Q0e-kx (4．10)
Q0在此代表未衰减时的辐射通量密度；X为辐射束在介质中走过的路径；K为介质的消弱系数.这个定律,经过不同形式的变换,用来表达辐射能通过大气时的衰减,也用来表达在通过植物冠丛和水体时的辐射衰减状况.
地表面十分近似于一个“黑体”,因此它也具有类似于黑体发射时那样的规律.知道这种特性,对于了解自然地理系统中的能量转换,对于遥感技术的应用,是至为必要的.一个黑体的单位面积上所发射的辐射能,是由斯特藩-波尔兹曼定律来描述的,即
QB=σT4 (4．11)
此处的QB为理想黑体所发射的能量,T是用开氏温标表达时的绝对温度数值；σ为斯特藩-波尔兹曼常数,可以用已经制定好的表,查出在不同温度T时QB的数值.地球表面的平均温度大致为15℃,（按绝对温度计是288°K）,它发射的平均能量为390瓦／平方米；而太阳表面的发射相当于黑体在6000°K时的状况,因而它所发射的能量为每平方米7.3×107瓦.至于非黑体所发射的能量可按下式去计算：
Q=∈σT4 (4．12)
Q代表该物体所发射的能量；∈为该物体的表面发射率（对于黑体来说,∈=1,而一切非黑体的发射率均小于1）.绝大多数自然表面的长波发射率都介于0.90—0.98之间.
加加分.

太阳辐射是一个过程，太阳辐射能是一个结果。

太阳辐射是粒子流
粒子的运动将能量从太阳带到了地球