学习情境一 太阳光特性与应用.ppt

单元1.7 计算日照数据 Ds（太阳直径）=1.39×106km, De(地球直径）= 1.27×104km, Ds-e(日地距离)= 1.5×108km上图中的Ds , Ds-e ,可以计算出地球上看到太阳平面张角为32°时，其立体角Ωs为 （球面度） 式中：Rs——太阳半径 地球大气层上界表面单位立体角中的太阳辐照度： 单元1.7 计算日照数据 全局水平辐射=水平面总辐射强度；直接光照辐射=水平面直射辐射强度；，漫射水平辐射=水平面散射辐射强度 1.峰值日照小时数据 每月的日平均日照水平通常用“峰值日照小时数”来表示。其概念是：全天所接收到的太阳辐射，早晨时候为低强度，正午时候达到峰值，午后逐渐降低，这些不断变动的日照数据在累加后，被压缩到一个日照水平等同于正午辐射强度的缩减的时间段里。假设一天的正午日照水平（峰值日照）估算为1.O kW/m2，那么峰值日照小时数在数值上将等同于该天的总日照量。总日照量的单位是kWh/m2。 由于折算成了标准日照时间，也就是在标准日辐射强度下的日照时间，而国际电工委员会定义标准日辐射强度为1000w/平米；所以某地的日标准辐射量就相当于1000w的辐照照射了几个小时，而此小时数就是我们所说的标准日照小时数。 单元1.7 计算日照数据 峰值日照时数=（斜面日均辐射量×2.778）/10000 kJ/m2 2. 日照小时数据 一种通常使用的日照数据形式，被称作‘日照小时数”（或SSH)。这个数量描述了给定的时间段（通常是一个月）中，每天超过约210W／m2辐射强度的日照小时数。值得注意的是，日照小时数没有给出日照的绝对数据，并且仅对太阳光的直射辐射有效。 单元1.7 计算日照数据 3. 典型气象年（TMY)数据 日照数据有时以“典型气象年”（TMY）数据的形式呈现，这是一个综合了各个月份数据的全年数据。每个月份的数据是从历史记录中所选取的代表该月的“典型的”气象数据。关于数据收集，存在着多种选取方法，同时设数据集可能被平滑处理以确保其函数的连续性。造成非连续数据点的原因，可能来源于对不同年份中相邻月份数据间的合并。尽管有的典型气象俥数据集可能包含每小时的详细数值，它被用于建模的时候未必会比12个月份的月间数据集更加精准。 以近10年（30年）的月平均值为依据，从近10年的资料中选取一年各月接近10年（30年）的平均值作为典型气象年。由于选取的月平均值在不同的年份，资料不连续，还需要进行月间平滑性处理 单元1.7 计算日照数据 5.基于卫星数据的日照估算 气象局于每小时更新人造卫星五层数据。其中不乏类似于图1-15的图片形式表现的一些数字化信息，其分辨率达到2.5km。这些数据可以直接输入电脑，经由处理和分析，用来非常准确地计算晴天和阴天的百分比。随后，可将多年积累的卫星数据与式1-19)相联系，用于估算日照水平。 4.人造卫星云图的数据 对于某些区域使用的是卫星云图，图中利用标准记号和习惯用法来表示云层的类型、数量、尺寸。，云与云间间隔以及各种构型的云列和云段。覆盖程度通过将地面观察结果与卫星云图数据相结合而确定。经过云层分析，通常确定云的类型为层云、积云、卷云或积雨云，每一种云的类型均可根据对入射阳光的影响而划分。 单元1.7 计算日照数据 卷云 卷积云 高层云 高积云 积雨云 雨层云 单元1.7 计算日照数据 /cgi-bin/sse/sse.cgi?skip@+s00+s01#s01 单元1.7 计算日照数据 吸收：所谓吸收就是指投射到到介质上面的辐射能中的一部分被转化为物质本身的内能或其他形式的能量。 大气中各种物质对辐射的吸收可归纳为：辐射的吸收具有选择性！不同气体成分的吸收带及吸收强烈程度不同，因而使穿过大气后的太阳能辐射有以下特点： 1. 大气对太阳辐射波谱变得极其不规则。 2. 大气主要吸收物质的吸收带位于太阳辐射光谱能量较小的两端。 大气中主要吸收物质（臭氧和水汽）对太阳辐射的吸收带，都位于太阳辐射波谱两端能量较小的红外线和紫外线区，平流层以上主要是臭氧对紫外线的吸收，平流层至地面主要是水汽和二氧化碳对红外线辐射的吸收。 3.整层大气吸收消弱入射波太阳辐射能的20%左右 吸收对太阳辐射的减弱左右不是很大，也就是说大气直接吸收太阳辐射并不多，特别是对流层大气，太阳辐射不是它的直接热源，地面的辐射和其他能量才是对流层大气的直接热源。 单元1.7 计算日照数据 照度：发光强度为1坎德拉（cd）的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为“1流明”。简单来说，就是指蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度。 光通量指人眼所能感觉到的辐射功率，