太阳辐射在地球大气层外水平面上的表现

首先对太阳辐射做如下定义。

直射辐射：未改变照射方向，以平行光形式到达地球表面的太阳辐射。

散射辐射：太阳辐射遇到大气中的气体分子、尘埃等产生散射，以漫射形式到达地球表面的辐射能。

太阳总辐射：地球表面某一观测点水平面上接收的太阳直射辐射与太阳散射辐射的总和。

任何地区、任何一天、白天的任意时刻，大气层外水平面上的太阳能辐射强度的计算为

式中：Gsc为太阳常数；n为所求日期在一年中的日子数。

式（4.1）中cosθZ可从式（2.6）和式（2.7）求得，因而

大气层外水平面上1天内的太阳辐射量Ho可以通过对式（4.2）从日出到日落时间区间内的积分求出。太阳常数的单位是W/m2，Ho的单位就是J/m2。(www.xing528.com)

式中：ωs为日落时角，（°），可用式（2.11）求出。若要求大气层外水平面上月平均日的太阳辐射量Ho，只要将表2.1上规定的月平均日的n和δ代入式（4.3）即可计算。图4.1和表4.1分别给出的图线和数值。

至于计算大气层外水平面上，每小时内太阳的辐射量Io可通过对式（4.2）在1h内的积分求得。ω1对应1h的起始角，ω2是终了时角，ω2大于ω1。

若ω1和ω2定义的时间区间不是1h，公式仍然成立。

图4.1　Gsc＝1353W/m2，大气层外水平面上月平均日的太阳辐射量

表4.1　大气层外月平均日的太阳辐射量 （太阳常数Gsc＝1353W/m2）　单位：MJ/（m2·d）