大气外界日射分布高任杰20131202131.PPTVIP

大气外界日射分布 高任杰 20131202131 日射（solar insolation）: 某一给定地点单位水平面上的太阳辐射通量。 它主要取决于太阳天顶角，同时在某种程 度上也依赖于日地距离的变化。 定义 假设在大气顶每单位面积接受的太阳能量为Q，则太阳辐射能量密度为 给定时间范围内的日射为 其中 S为太阳常数，?0为太阳天顶角，(r0/r)2为日地距离订正因数 取t1，t2分别为日出日落时，则每天的日射为 （1） 计算分析 图1.太阳天顶角θ0与纬度φ，太阳赤纬δ以及时角h的关系 由上图可以得出， 太阳天顶角余弦为 cos θ0 =sin φsin δ+cos φcos δcosh （2） 计算分析 将方程（2）带入方程（1），且用 dh / dt = ω 表示地球自转角速度，积分后得到每天的日射为 上式中H表示半天，即从日出到太阳正午，或者从太阳正午到日落的时间 计算分析 另附计算公式： 太阳赤纬： 其中Γ称为日角（弧度），d n为一年中的日数 日地距离可用下式计算，其最大误差为0.0001 日长的时角应为2t（15 °对应1小时），所以日长（小时）应为： 计算分析 根据上述公式编写FORTRAN程序，并将结果用绘图软件origin绘出 图2.日平均日射值Q随纬度和一年中各天的分布（W*m-2） 绘图 绘图 图3.春分和夏至的日射值随纬度的变化 绘图 图4.太阳辐照度F的日变化特征 结论 由于地球每年一月份最接近太阳，因此南北半球日射不对称，南半球接受的日射最大值大于北半球 01 在两分点，日射在赤道最大，两极为0 02 北半球最大值出现在夏至日的极点，因为极昼的缘故 03 低纬地区Q年变化小于高纬，低纬年总量大于高纬 04 北半球夏季各纬度间Q的差别不大，冬季Q则随纬度的增加而迅速下降，进入极圈变为零。 06 日射值具有年变化，太阳辐照度具有日变化，因而使气温也具有年变化和日变化。 05 请批评指正！ 谢谢！