第六章太阳辐射试验 6. 1 目的和意义 太阳光是以电磁波的形式辐射和传送到地球表面的。地球表面接受到的太阳辐射能量与所处的地理纬度、海拔高度以及时间变化（如年、季节、月、日）有关。 表征太阳辐射强弱的物理量是太阳辐射强度，所谓太阳辐射强度，即垂直于阳光单位黑体表面，在单位时间内吸收的辐射量。在国际上，太阳辐射强度的单位采用瓦/米2（即w/m2）。太阳辐射强度的单位可以是尔格/厘米2 . 分（即e rg/cm2 . min）。在气象和环境试验领域中，常采用卡/厘米 . 分（即Cal/cm2 . min）。 在地球大气的上界，直接太阳辐射强度称为太阳常数。太阳常数的平均值用So表示。由于测量方法、测量仪器不统一，世界各地测得的太阳常数也不一致。 1956年在一次国际会议上规定，全世界一律采用1.90Cal/cm2 . min( 即1331w/m2)的太阳常数。假如大气是绝对透明的介质，那么在地球表面测得的太阳辐射强度应是1.90Cal/cm2 . min 。事实上，大气并非是绝对透明的介质，所以地球表面测得的太阳辐射强度远小于这个值。 由于地球轨道是椭圆形的，太阳常数和日地距离的平方成反比。因此，在近日点，太阳常数大于远日点的7%左右。 综上所述，在环境试验领域，太阳辐射强度采用1 .6Cal/cm22 . min( 即1121w/m2)。现有的资料表明：辐射强度大于0 .7Cal/cm2 . min( 即490w/m2)时，可以引起热效应（由红光和红外线引起的）和光老化效应（由紫外线引起的）。 太阳辐射强度的测量一般采用绝对日射表和相对日射表。绝对日射表是通过观测可以直接读取以Cal/cm2 . min为单位的太阳辐射强度的仪表。相对日射表是通过观测得到电压、电流和其它参数值，然后用一定的换算系数通过计算，可以得到相应的以Cal/cm2 . min为单位的太阳辐射强度的仪表。在使用相对日射表时，必须通过直接或间接的绝对日射表比较、标定后，才能获得所要测量的值。 太阳辐射对电子电工产品有两种有害的作用，即太阳辐射的热效应和太阳辐射的光化学效应。 太阳辐射的热效应可以引起电子电工产品的热老化、氧化、裂痕、化学反应、软化、融解、升华、粘性降低、蒸发和膨胀等。太阳辐射引起的温度或局部过热，会导致产品的膨胀或润滑性能降低，机械失灵，机械应力增大以及活动部件之间的磨损加剧等。 太阳辐射的光化学效应将会导致涂料、油漆、塑料、千维和橡胶等的变形、褪色、失去光泽、粉化和开裂等损坏。 太阳辐射试验的目的是为了确定地面上或较低大气层中使用或储存的电子电工产品受太阳辐射所引起的热效应、光化学效应以及对产品的机械性能和电性能的影响。 太阳辐射的热效应不能用高温试验来评价，因为太阳辐射是在产品内产生温度剃度，而高温试验是产生恒定高温，它们的作用机理不同所得的试验结果也不一样。 6 . 1 太阳辐射试验的方法 世界上各工业发达的国家自40~50代起以开始重视太阳辐射对产品影响的研究，并且采用碳弧灯开展一些简单的模拟性试验，真正制订国际性的太阳辐射试验方法和标准是70年代的事情。现行的标准有下面几种：IEC68—2—5试验Sa，“模拟地面上的太阳辐射）。相对应的国标是GB3423 . 24—81试验Sa，“模拟地面上的太阳辐射”。IEC68—2—9，“太阳辐
太阳能资源分四类（最新）： 我国太阳能资源分布是不均衡的，按辐射强度划分，大致可以划分为四类地区，其中： 一类地区大于6700MJ/m2，＞159.5千卡/cm2 二类地区是5400-6700MJ/m2， 128.6-159.5千卡/cm2 三类地区4200-5400MJ/m2， 100-128.6千卡/cm2 四类地区小于4200MJ/ m2。 <100千卡/cm2 我国主要城市年平均日照时数，也可以划分成四类地区。 一类地区平均日照时数在2500小时以上，一类地区有乌鲁木齐、拉萨、西宁、银川、呼和浩特、沈阳等， 二类地区平均日照时数在2000-2500小时之间，二类地区有北京、天津、石家庄、济南、南昌、太原、长春、哈尔滨、兰州等， 三类地区平均日照时数在1000-2000小时，三类地区有上海、南京、杭州、合肥、福州、郑州、长沙、南宁、广州、昆明、海口， 四类地区平均日照时数1000小时以下，四类地区有重庆、成都、贵阳。 【我国太阳能资源】旧版本 在我国，西藏西部太阳能资源最丰富，最高达2333 KWh/㎡（日辐射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。 根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。 一类地区 为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量6680～8400 MJ/㎡，相当于日辐射量5.1～6.4KWh/㎡。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2333 KWh/㎡（日辐射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。 二类地区 为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量4.5～5.1KWh/㎡。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
具体分部情况见下图 资源带号名称指标 Ⅰ资源丰富带≥6700MJ/（m2·a） Ⅱ资源较富带5400~6700MJ/（m2·a）Ⅲ资源一般带4200~5400MJ/（m2·a）Ⅳ资源贫乏带＜4200MJ/（m2·a）
附表1我国主要城市的辐射参数表 城市纬度Φ日辐射量 Ht 最佳倾角 Φop 斜面日 辐射量 修正系数 Kop 哈尔滨45.68 12703 Φ＋3 15838 1.1400 长春43.90 13572 Φ＋1 17127 1.1548 沈阳41.77 13793 Φ＋1 16563 1.0671 北京39.80 15261 Φ＋4 18035 1.0976 天津39.10 14356 Φ＋5 16722 1.0692 呼和浩特40.78 16574 Φ＋3 20075 1.1468 太原37.78 15061 Φ＋5 17394 1.1005 乌鲁木齐43.78 14464 Φ＋12 16594 1.0092 西宁36.75 16777 Φ＋1 19617 1.1360 兰州36.05 14966 Φ＋8 15842 0.9489 银川38.48 16553 Φ＋2 19615 1.1559 西安34.30 12781 Φ＋14 12952 0.9275 上海31.17 12760 Φ＋3 13691 0.9900 南京32.00 13099 Φ＋5 14207 1.0249 合肥31.85 12525 Φ＋9 13299 0.9988 杭州30.23 11668 Φ＋3 12372 0.9362 南昌28.67 13094 Φ＋2 13714 0.8640 福州26.08 12001 Φ＋4 12451 0.8978 济南36.68 14043 Φ＋6 15994 1.0630 郑州34.72 13332 Φ＋7 14558 1.0476 武汉30.63 13201 Φ＋7 13707 0.9036 长沙28.20 11377 Φ＋6 11589 0.8028 广州23.13 12110 Φ－7 12702 0.8850 海口20.03 13835 Φ＋12 13510 0.8761 南宁22.82 12515 Φ＋5 12734 0.8231 成都30.67 10392 Φ＋2 10304 0.7553 贵阳26.58 10327 Φ＋8 10235 0.8135 昆明25.02 14194 Φ－8 15333 0.9216 拉萨29.70 21301 Φ－8 24151 1.0964
太阳辐射测量的回顾与展望 王炳忠 (中国气象科学研究院,北京100081) 1、太阳辐射标准 太阳辐射测量技术发展的历史告诉人们，为了在世界范围内获取整齐一致的数据有多么困难。国家计量部门建立的辐射标准，仅限于低辐照水准，无法作为太阳辐射测量的依据。这就是气象学界借助直接日射表（Pyrheliometer）独立开发太阳辐射标准的理由。 第一台测量太阳辐射的仪器是1837年由法国人Pouillet设计制造的，它的工作原理以水的卡计为基础。由于其设计简单，只能进行一些粗略的测量。随后出现的一些仪器，大多是对Pouillet仪器的改进，其中较有名的如Violle、Crova等人。1884年Frolich首先采用热电堆做探测器，这种方法虽然简便，却需要另一台绝对仪器来校准。另外，为了使测量进一步精确，Michelson以Bunsen冰卡计为基础设计了一台直接日射表，但不实用。?ngstr?m 是使用双探测器制作直接日射表的第一人，测量时两个探测器交替地遮荫和曝光。后来他进一步发展这一想法:用电校准探测器代替卡计，这就是著名?ngstr?m补偿式直接日射表。在上一世纪内，虽然在历次国际气象局长会议上多次议论过太阳辐射测量事项，但均因限于当时科学技术水平而未获解决。在1896年的会议上还建立了专门的太阳辐射委员会（CSR），其任务就是要为测量太阳辐射标准仪器提出建议。直至1905年在Inrisbruck的会议上，才决定以?ngstr?m补偿式直接日射表做为测量仪器，并以其原型A70做为标准I（保存在瑞典Uppsala大学物理研究所）。这就是?ngstr?m标尺（AS-1905）的由来。AS-1905在欧洲被广泛采用。 美国Smithson研究所使用的银盘直接日射表（Silverdisk，简称SD）是Pouillet和Violle 直接日射表的混合型。使用中的该类辐射表大多数都是由Smithson研究所制造的。上世纪末，它们由Abbot所研制的水流式直接日射表校准。后来，Abbot又研制出搅水式直接日射表，并以此校准水流式仪器。这一系列校准和研制标准仪器工作导致了1913年Smithson标尺的建立（SS-1913），它主要在美洲等地使用。 自出现两个并列日射标尺之日起，其间存在的差异问题，倍受有关学者的关注。1912年在Rapperswill召开的CSR会议上，Kimball首次报告了他所作的比对结果:二标尺间相差5％，SS高于AS。当时，这一结果被认定为处于测量不确定度的范围内，除了继续进行类似的比对外，未做出其他结论。
汽车零部件检测实验室（武汉） 整车试验能力信息汇总 根据市场业务需要，表中包含以下6方面信息：1）整车测试项目、设备参数和型号；2）测试标准；3）实验室建设标准依据；4）测试管理流程; 5）项目收费价格（供参考）；6）专用车上公告时检测报告认可度。 表1 武汉环境室已具备的整车检测能力
续上表
表2目前可拓展的整车检测项目 表3试验室相关信息（有的客户需要提供时用）项目
广州广电计量检测（武汉）有限公司是广州广电计量检测股份有限公司在华中 -东北地区的计量检测基地，是总部实验室技术能力扩充和服务保障能力的 延伸，为国防、军工、汽车、轨道交通、航空航天、通信、石油、电力、化工、医药、电子信息、电子电气、机械制造、玩具杂货等行业和领域的供应 链上下游提供提供仪器计量校准、产品环境与可靠性测试、电磁兼容检测、产品安全检测、化学分析、环境监测、产品认证、高端仪器设备维修和租赁、 计量检测技术咨询培训等一站式服务。 整车实验室 建设标准 测试管理流程 整车检测项目上公 告情况 环境试验室：长 36米，宽22米，高12米。 建设依据: 1 ）相关建筑规范; 2）CNAS CL01:2006,第5.3条款 设备与环境设施; 3 ）专业参考标准: QC/T252 ，GJB150A-2009，GJB367A-2009，GJB219B-2005, GJB1777-1993，GB/T 2970-1996， GB/T5902-1986， GB/T 7031-1986， GB/T12534-90， GB/T12538-2003， GB/T12678-1990， GB/T 12679-1990， GB/T10586-2008，GB/T 10592-2008 等 依据：CNAS CL01:2006； ISO/IEC 17025:2005 ； DILAC/AC01:2005;GJB2725A — 2001 ; 实验室一级文件 实验室二级文件 实验室三级文件: GRGJL.QM-11-2013 质量手册; GRGLJ.QP-01-2013 程序文件; 《军工产品检测流程》、《非军工产品检测流程》、《环境实验室内务管理制度》 《环境实验室样品管理办法》、《环境实验室工作质量考核办法》、《军工业务保密管理流程》等 质心位置、重量、外形尺寸、车辆几何尺寸、淋雨、车厢气密性测试、升降温功能、行驶噪声、涉 水性能等方面具备出具能上公告认可的检测报告
气象学实验报告 班级：植保检11-1 姓名：李舒学号：20116340 实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定 一、实验目的 1.掌握太阳天空辐射表的使用，正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射 2.掌握日照计的使用方法，正确光测光照强度 3.掌握日照时数、日照百分率的计算 二、实验器材 天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸 三、实验原理 1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应，转化为电动势 ): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的2.太阳直接辐射(S′ m 太阳辐射能。 3.散射辐射(Ｄ):太阳光线经大气散射后，单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能（散射辐射）。 +Ｄ) : 太阳直接辐射和散射辐射之和，称为太阳总辐射。 4.太阳总辐射(Q= S′ m 5.地面净辐射(B)：单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差（也称为地 面辐射差额）。 四、实验步骤与结果 1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测
从表1可以看出， 图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律 图2 光照强度的时间变化规律 图3 紫外线强度的时间变化规律
2. 日照时数及光照百分率的计算（以雅安为例） （1）1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。 （2）1993年9月23日的可照时数= 12h δ = 23.5 sinＮo 因1993年9月23日的Ｎ＝０，所以δ = 23.5 sin0o＝0 则这天的可照时数为12h 日照百分率＝（7.6／12）×100﹪＝63.33﹪ 五、讨论 1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化 由图1可知，天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势，且在13点左右达到最大值。由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素，辐射比较弱；随着太阳的升起、大气透明度增加，辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时，辐射最强；再随时间推移，辐射减弱。总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关，而太阳直接辐射越强，散射辐射越弱。 ２光照强度和紫外线光照强度的日变化 由图2、3可知，光照强度和紫外线强度随时间的变化，先升高后降低。因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关，而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。 ３(特定时间)日照时数及日照百分率 秋分日和春风日昼夜平分，各为12小时，通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。实照时数说明太阳直接辐射的时数多少，日照百分率说明晴阴状况。所以这天雅安晴朗，天气比较好。 实验二、土壤温度、空气温度及空气湿度的测定 一、实验目的 1.熟悉测定气温和低温的几种仪器的构造和原理 2.掌握气温和土壤温度的观测方法 3.了解测定空气温度仪器的构造原理 4.掌握差算空气湿度的方法 二、实验器材 通风干湿表、百叶箱、地面温度计、最高温度计、最低温度计。 三、实验步骤 1.百叶箱空气温度的观测
第10卷 第25期 2010年9月1671-1815(2010)25-6185-04 科 学 技 术 与 工 程 Science T echno l ogy and Eng i neeri ng V o l 110 N o 125 Sep 12010Z 2010 Sci 1T ech 1Engng 1 动力技术 太阳散射辐射测量装置的设计 韩丽艳 刘占民 陈思源 (北京石油化工学院机械工程学院,北京102617) 摘 要 为实现太阳散射辐射的自动测量,设计一种简单方便的测量装置。该装置可与全自动太阳跟踪器连接在一起,代替现有的遮光环装置。太阳散射辐射测量装置通过利用直接辐射表赤纬轴的转动来实现遮光装置赤纬轴的转动,整个遮光装置放置在全自动太阳跟踪器外壳上,实现遮装置时角轴的转动。整个装置采用齿形带传动,在利用平行四边形结构的同时也更好地保证了精度。 关键词 散射辐婶 测量 设计 齿形带中图法分类号 TK 41314; 文献标志码 A 2010年6月10日收到 基金项目:北京市/URT 0项目 (10010224011)资助 第一作者简介:韩丽艳,讲师,辽宁省锦州市人,硕士。研究方向:计算机辅助设计。E-m ai:l h an li yan @b i pt https://www.doczj.com/doc/5216882430.html, 。 针对太阳能利用方式的不同,需要对太阳能直接辐射和散射辐射资源的储量和分布进行精确的分类观测与评估。在全自动太阳跟踪器上安装遮光装置,能够对散射辐射进行自动测量,避免人工调整和计算散射时的遮光系数的修正[1] ,实现太阳 散射辐射的自动测量。 1 太阳散射辐射测量装置工作原理 为了测量太阳的散射辐射,须在全自动太阳跟踪装置上安装遮光装置,借助于该装置将太阳直接辐射从传感器上遮去。要使遮光球时时遮住总辐射表被遮光面 [2] ,遮光球必须以总辐射表被遮光面 中心为球心,跟随太阳位置的变动绕该中心旋转,为此采用与全自动太阳跟踪装置联动的平行四边形机构,如图1所示。平行四边形具有这样一个特点,即以任意两条邻边的节点为轴改变平行四边形的形状,其两条平行边始终保持平行。 遮光球在两个方向的运动都必须 以总辐射表 图1 太阳散射辐射测量 装置遮光原理 的被遮光面的中心为转动轴心。在太阳跟踪装置的设计中,总辐射表安装在全自动太阳跟踪装置赤纬轴驱动箱的箱顶平台上,该平台可以提供满足要 求的时角轴方向的转 动。为了实现实时对太阳的遮光,采用平行四边形机构来解决的是赤纬轴方向的转动。 2 太阳散射辐射测量装置的设计 根据遮光原理图1。遮光装置设计如下:a)铰链A 为固定铰链,即与机架相连;b)BE (即遮光杆)为一个构件; c)各长度关系:AB =EF,BE =AF,由此可知ABCD 组成一个平行四边形机构; d)由于A 为固定铰链,所以B 点绕着A 转动,这时BE 杆作围绕D 点的转动。 e)根据平行四边形机构的特点可知,如果测量仪表F 的位置安放在全自动太阳跟踪器箱体上面,并且遮光球E 的位置确定必须满足BE =AF 的长度要求;理论上保证E 点永远围绕F 点转动。也即是
影响太阳辐射强弱的因素分析 JGSLJZ 【知识归纳】 太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的强弱。大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用，大大削弱了到达地面的太阳辐射。但尚有诸多因素影响太阳辐射的强弱，使到达不同地区的太阳辐射的多少不同。影响太阳辐射强弱的因素主要有以下四个因素。 1．纬度位置 纬度低则正午太阳高度角大，太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱得少，到达地面的太阳辐射就多；反之，则少。这是太阳辐射从低纬向高纬递减的主要原因。 2．天气状况 晴朗的天气，由于云层少且薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射就强；阴雨的天气，由于云层厚且多，大气对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射就弱。如赤道地区被赤道低压带控制，多对流雨，而副热带地区被副高控制，多晴朗天气，所以赤道地区的太阳辐射要弱于副热带地区。 3．海拔高低 海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射就强；反之，则弱。如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区，主要就是这个原因。如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区，主要就是这个原因。 4．日照长短 日照时间长，获得太阳辐射强；日照时间短，获得太阳辐射弱。如我国夏季南北普遍高温，温差不大，是因为纬度越高的地区，白昼时间长，弥补了因太阳高度角低损失的能量。 【典例精析】 1.读“太阳辐射光谱示意图”，下列因素中与A区（大气上界太阳辐射与地球表面太阳辐射差值）多少无关的是（） A．云层的厚薄B．大气污染程度C．大气密度D．气温 【解析】云层的厚薄、大气污染程度以及大气密度都会影响大气透明度进而影响到达地面的太阳辐射的多少。 【答案】D 2.辐射差额是指在某一段时间内物体能量收支的差值。读“不同纬度辐射差额的变化示意图”，若只考虑纬度因素，则a、b、c三地纬度由高到低的排列顺序为（）
GJB 150.7A-2009《太阳辐射试验方法分析与实践》解读 摘要：介绍了太阳辐射试验的基本原理和试验技术及GJB 150.7A《军用装备实验室环境试验方法第7部分：太阳辐射试验》试验程序、试验条件和试验顺序及其剪裁过程。最后以某产品为例，通过对其应用太阳辐射试验方法过程的剪裁，为实验室应用太阳辐射试验提供了示例。 关键词：太阳辐射；辐照度；热效应；光化学效应 概述 早在五十年代，国外就开始了模拟太阳辐射试验的研究，并相继制订了试验方法和研制了相应的试验设备。时至今日，国外太阳辐射试验技术已经较为成熟。我国对太阳辐射试验的研究起步较晚，最初直接引用苏联和美国标准，如今，我国已制订了自己的标准，如GJB 150-86、GB 4797-1989和GB/T 2423-1995等标准中都有对太阳辐射试验方法的应用。 太阳辐射是太阳向地球传输能量的一种电磁波，由紫外线、可见光和红外线组成。当它照射在地球表面的物体上时，一般会产生两种效应—热效应和光化学效应。热效应主要是由太阳辐射能中红外光谱部分引起的，它使物体温度升高和局部过热，会造成温度敏感的元器件失效，器材结构破坏和绝缘材料过热损坏等现象；光化学效应主要是由太阳辐射能中紫外光谱部分引起的，当足够能量的紫外线照射到物体上时，便会把物体的分子离解成原子、较简单的分子或自由基，从而导致材料老化变质，使织物塑料变色；涂层开裂、粉化和变色等。 太阳辐射试验是一种人工模拟环境试验，用以评定户外无遮蔽使用和贮存的装备经受太阳辐射热和光化学作用的能力。在自然环境中，装备不仅受太阳辐射影响，
其往往同时还经受着温度、湿度和风的作用。所以在进行该试验时，还需要模拟经受的自然环境空气温度，同时也要考虑湿度和风速的影响并对其进行监测与控制。 太阳辐射试验光的辐照度量值和它的光谱分布决定了太阳辐射对装备的影响。GJB 150.7A-2009规定用最大量值为1 120 W/m2的辐照度来进行模拟，这是太阳天顶角为0时到达地球表面的总辐射量。即：水平面太阳直接辐射与天空辐射之和。 1 太阳辐射试验剪裁 进行太阳辐射试验的目的是确定太阳辐射的热效应和光化学效应对装备产生的影响。下面对GJB 150.7A-2009作简要介绍并分析应用太阳辐射试验时如何对试验程序、试验顺序以及试验条件进行剪裁。 1.1 试验项目剪裁 太阳辐射试验方法适用于在其寿命期内有可能暴露于阳光照射下的装备。处于太阳直接照射的封闭壳体内或遮盖物下的装备也会诱发出高温热效应，但这种热效应是不一样的。与太阳辐射引起的高温热效应相比，太阳辐射的热效应具有方向性，并产生热梯度。其梯度是由装备不同位置（如迎光面和背光面）吸收太阳光谱能量不同造成的。前面已经提到，太阳辐射除了会产生热效应外，还会产生光化学效应。根据装备寿命周期内是否会暴露于太阳辐射环境中，这两种效应对装备可能产生的影响等，便可以确定标准是否需要选择该试验方法。 1.2 试验程序剪裁 试验方法确定后，就要对GJB 150.7A-2009中给出的试验程序进行选择。该标准包含两个试验程序：程序Ⅰ-循环试验和程序Ⅱ-稳态试验。选择试验程序时一般应考虑下列一些因素[1]：
“中国年太阳辐射总量分布图”的分析【地理必修1】太阳辐射的能量巨大，对于我们的生产和生活有着非常重要的影响，目前被人类利用的能量几乎都是直接或者间接来自太阳辐射的能量。所以认识和了解我国太阳辐射能分布规律对于充分利用太阳能和指导工农业生产有着重要意义。 一、我国太阳辐射能时空分布规律 1.就时间而言，我国大部分地区位于北半球的中纬度，夏季太阳高度角大，光照时间长，各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。 2.就空间而言，我国太阳辐射能分布大体上从东南向西北递增。大体上的界线从大兴安岭向西南，经北京西侧、兰州、昆明再折向北到西藏南部，这一条线以西、以北的广大地区，太阳辐射能特别丰富。 二、太阳辐射差异的原因分析 我们已经知道，影响太阳辐射的因素主要包括纬度、天气、海拔和日照等方面。下面结合我国年太阳辐射总量分布图来分析产生贫乏区、可利用区、较丰富区、丰富区的原因。 在我国西部地区由南向北，由青藏高原丰富区向北到新疆中部、北部地区较丰富区过渡，体现了年太阳辐射总量由低纬向较高纬度递减的规律；东部地区从沿海地区向内陆地区，年太阳辐射总量由可利用区向较丰富区(北方)或贫乏区(南方)过渡，这种变化是距海远近引起降水差异或者说天气、气候差异的结果。 我国年太阳辐射总量的高值和低值中心都分布在北纬22°～35°之间，高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。青藏高原能成为太阳辐射的高值中心，主要是因为海拔高，空气稀薄，空气中含有的尘埃量较少，晴天较多，日照时间较长，到达地面的太阳辐射能量多。而四川盆地为低值中心的原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，从而造成日照的时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。 三、太阳辐射量对农业生产的影响 一般来说，太阳辐射量越大，光照越充足，光合作用越强，对农业生产越有利。比如新疆南部绿洲农业发展棉花生产，充分利用了充足的光照；再比如青藏高原上雅鲁藏布江谷地农业单产较高的重要原因也是太阳辐射强，光照充足。
全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量 地区类别地区 太阳能年辐射量 年日照时数 标准光照下 年平均日照 时间（时）MJ/m2·年kWh/m2·年 一宁夏北部、甘肃北部、 新疆南部、青海西部、 西藏西部 6680-8400 1855-2333 3200-3300 5.08-6.3 二河北西北部、山西北 部、内蒙古南部、宁 夏南部、甘肃中部、 青海东部、西藏东南 部、新疆南部 5852-6680 1625-1855 3000-3200 4.45-5.08 三山东、河南、河北 东南部、山西南部、 新疆北部、吉林、辽 宁、云南、陕西北部、 甘肃东南部、广东南 部、福建南部、江苏 北部、安徽北部、台 湾西南部 5016-5852 1393-1625 2200-3000 3.8-4.45 四湖南、湖北、广西、 江西、浙江、福建北 部、广东北部、陕西 南部、江苏南部、安 徽南部、黑龙江、台 湾东北部 4190-5016 1163-1393 1400-2200 3.1-3.8 五四川、贵州3344-4190 928-1163 1000-1400 2.5-3.1
附录B 江苏省部分地区的?、δ、ω、αs、γs值 城市名地理纬度 ?（o） 太阳赤纬 δ（o） 太阳时角 ω（o） 太阳高度 角 αs（o） 太阳方位 角 γs（o） 南京市南京32.04 -23.43 0 34.53 0 江宁31.95 -23.43 0 34.62 0 六合32.36 -23.43 0 34.21 0 江浦32.07 -23.43 0 34.5 0 溧水31.65 -23.43 0 34.92 0 高淳31.32 -23.43 0 35.25 0 苏州市 苏州31.32 -23.43 0 35.25 0 张家港31.86 -23.43 0 34.71 0 常熟31.64 -23.43 0 34.93 0 太仓31.45 -23.43 0 35.12 0 昆山31.39 -23.43 0 35.18 0 吴县31.32 -23.43 0 35.25 0 吴江31.16 -23.43 0 35.41 0 无锡市无锡31.59 -23.43 0 34.98 0 江阴31.91 -23.43 0 34.66 0 宜兴31.36 -23.43 0 35.21 0 常州市常州31.79 -23.43 0 34.78 0 武进31.78 -23.43 0 34.79 0 金坛31.74 -23.43 0 34.83 0 溧阳31.43 -23.43 0 35.14 0 镇江市镇江32.2 -23.43 0 34.37 0 丹徒32.2 -23.43 0 34.37 0 扬中32.24 -23.43 0 34.33 0 丹阳32 -23.43 0 34.57 0 句容31.95 -23.43 0 34.62 0 扬州市扬州32.39 -23.43 0 34.18 0 江都32.43 -23.43 0 34.14 0 刑江32.39 -23.43 0 34.18 0 仪征32.27 -23.43 0 34.3 0 高邮32.78 -23.43 0 33.79 0 宝应33.23 -23.43 0 33.34 0 泰州市泰州32.49 -23.43 0 34.08 0 晋江32.03 -23.43 0 34.54 0 泰兴32.16 -23.43 0 34.41 0 姜堰32.51 -23.43 0 34.06 0 兴32.93 -23.43 0 33.64 0
4太阳辐射照度实验（略） 实验设备：辐射电流表、总辐射表、辐射热计 实验原理： 太阳辐射电流表是与太阳总辐射表配套使用的二次仪表，将其测得数据经过换算后，即为太阳辐射的瓦/平方米值。其具有检测精度高，便携式设计，性能稳定，功能丰富等方面特点，是太阳能测试方面的理想工具。该表用来测量光谱范围为0.3-3μm的太阳总辐射，也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射，如感应面向下可测量反射辐射,如加配遮光环可测量散射辐射。因此，它可广泛应用于教学、太阳能利用、气象、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。 仪器的工作原理基于热电效应。在锰铜—康铜组成的热电堆上涂以炭黑及氧化镁，利用他们对太阳辐射热吸收系数的不同而造成热电堆冷、热端点的温差，形成热电势。用辐射电流表测出其热电流强度，这个电流强度的大小与太阳辐射照度成正比。 辐射热计用于测量工作地点所接受到的单向辐射热强度。 实验方法： （1）在太阳直射辐射不被遮蔽的开阔处，安装好天空辐射表，调节底板上的三个螺钉，使仪器感应面成水平位置。辐射电流表安装在天空辐射表的北面，其距离应使观测者读数时不遮挡天空辐射表。 （2）将天空辐射表的2根导线与辐射电流表的（+）、（-）端连接好，待仪器稳定后即可开始测量。 （3）测量总辐射照度时，把天空辐射表头部的金属罩取下，经40s后即可从电流表上读取数值；测散射辐射照度时，需用专用遮光板遮住太阳直射辐射，然后从电流表上读数；直射辐射照度可从同步测得的总辐射照度中减去散射辐射照度来求得。 （4）把上述辐射电流表上的数值按仪器使用说明书中的公式换算成辐射照度。 设备参数： 辐射电流表 测试范围：0～2000瓦/平方米检测精度：<±1瓦/平方米 显示数值:小于200毫伏(液晶显示) 使用温度:-20～+50℃ 电池供电：DC:9V连续使用大于七天相对湿度：80% 重量：小于600克 总辐射表 灵敏度：7～14mv／kw.m-2 响应时间：<35秒(99％) 余弦响应：不大于±7％(太阳高度10°时) 年稳定度:不大于±2% 温度系数：不大于±2％(-10℃～＋40℃) 光谱范围:0.3～3.2μm 信号输出：0～20mv 非线性：±2％ 重量：2.5kg 辐射热计 量程：0-2kW/平方米分辨率：0.01kW/平方米标定精度：±5% 实验报告要求：测量记录本地太阳能辐射强度。
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2017, 7(6), 763-771 Published Online December 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/5216882430.html,/journal/ag https://https://www.doczj.com/doc/5216882430.html,/10.12677/ag.2017.76077 A Calibration Method of Solar Global Radiation Sensor Jianhui Bai Key Laboratory of Middle Atmosphere and Global Environment Observation, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing Received: Nov. 15th, 2017; accepted: Nov. 30th, 2017; published: Dec. 7th, 2017 Abstract Based on analysis of solar global radiation, biogenic organic compounds (BVOCs) in Changbai Mountain temperate forest in 2011 summer and principle of solar global radiation balance, empir-ical models of solar global radiation under all sky conditions have been developed, when the at-tenuation of solar global radiation caused by BVOCs, water vapor and scattering factors were con-sidered. Good agreements between simulated and observed values were obtained at the ground and the top of atmosphere (TOA). On the basis of this, a calibration method for solar global and di-rect sensors was put forward. The sensitivity test of solar global radiation to the change of BVOCs, water vapor and scattering factors were investigated. Under realistic atmospheric conditions, the solar global radiation was more sensitive to changes in scattering factor than to changes in water vapor or BVOCs. This new calibration method has some advantages and potential applications. Keywords Solar Radiation, Biogenic Volatile Organic Compounds, Water Vapor and Scattering Factors, Energy, Top of Atmosphere 太阳总辐射表的标定方法 白建辉 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室，北京 收稿日期：2017年11月15日；录用日期：2017年11月30日；发布日期：2017年12月7日 摘要 根据对长白山温带森林2011年夏季太阳辐射、植物挥发性有机物(BVOCs)观测数据的分析，基于总辐射
太阳总辐射记录仪的功能特点及技术参数 太阳总辐射记录仪是一款新型专用太阳辐射监测仪器，也称为日照辐射记录仪,太阳辐射监测器等，系统具有8个辐射测量通道，可配置总辐射、直接辐射、散射、反射、净辐射、紫外、红外、光和有效、长波辐射等传感器，功能全、测量精度高，适合在工业环境中使用。内置大容量数据存储自动保存历史数据，并可根据需要设置数据存储间隔；使用配套的数据处理软件可以在电脑客户端远程监测及对数据做进一步的处理分析。总辐射记录仪可广泛用于气象、农业、太阳能、科学研究及教学等领域。 托普云农生产的总辐射记录仪也称为太阳能总辐射记录仪,日照辐射记录仪,太阳辐射监测器等。该总辐射记录仪数据保存功能强大，带语音报警功能、GPS 功能最多可储存12000组数据。可广泛用于气象、农业、太阳能、科学研究及教学等领域。 总辐射记录仪技术参数： 测量范围：0~2000w/m2 光谱范围：0.3~3 μm 灵敏度：7~14μv/w.m -2 记录容量：主机可存3万条，标配4G内存卡可无限存储 记录时间间隔：5分到99小时连续可调 经度：0~180° 纬度：0~90° 工作电源：3.7V锂电池供电
总辐射记录仪： 仪器型号：TPJ-24/TPJ-24-G 总辐射记录仪功能特点： 1、小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作。 2、采集设置：在无人看守的情况下使用，可设置定时采集，也可手动采集。自动记录数据并存储。 3、交直流两用，内置锂电池供电：3.7v4Ah锂电池，具有充电保护、电压过低提示功能。也可长时间放置记录地点。 4、带GPS定位功能，可实时显示采集点经纬度并保存。（选配） 5、带语音播报功能，可对超限值进行语音报警设置，对超标的参数实时普通话语音播报，亦可直接播报出实时的环境参数值。 6、数据保存功能强大，设备内部Flash可存储最近3万条数据，标配4G 内存卡可无限存储，亦可与Flash中数据同时存储。 7、既可在主机上查看数据，也可导入计算机进行查看。 8、意外断电后，已保存在主机里的数据不丢失。 9、探头具有一致性，主机可通过集线器接入不同类型的传感器，互不影响精度。 10、将传感器插入主机后便可手动搜索到多种不同类别的传感器（类似于U盘和电脑相联接能自动感应）。 11、仪器具有32通道同时检测的扩展功能，可以实现多点同步检测，可按需要自行组合。 12、有线RS485通讯，传感器通讯电缆最远可以达到100米
实验一太阳辐射和日照时数的观测 一、目的要求 1.了解TBS-2-1型直接辐射表、DFY4-1型总辐射表、PC-1型太阳辐射记录仪及暗筒式日照计等仪器的构造和原理。 2.学会上述仪器安置、测定和观测资料整理。 二、观测仪器、药品和材料 TBS-2-1型直接辐射表、电机控制器、DFY4-1型总辐射表、遮光环、暗筒式日照计。赤血盐（铁氰化钾）、枸橼酸铁铵(柠檬酸铁铵)，蒸馏水。日照纸、量杯、天秤、脱脂棉、烧杯、毛笔、黑纸、气象常用表(3)。 三、实习内容与步骤 （一）太阳辐射的观测和记录 1.仪器的构造和原理 测定太阳辐射通量的仪器有TBS-2-1型直接辐射表和DFY4-1型总辐射表。这类仪器多属于热电型，即利用两种不同性质的感应面，由于吸收辐射能不同而产生温差，通过热电堆的作用，热能转换成电能，用PC-1型太阳辐射记录仪进行测定。 TBS-2-1型直接辐射表是一种自动跟踪太阳，测定太阳直接辐射的仪器。该仪器主要由光筒和自动跟踪装置组成（见图1）。光筒内部由七个光栏、内筒、石英玻璃、热电堆、干燥筒组成。七个光栏是用来减小光筒内光反射和仪器内部空气的湍流；光栏的外部是内筒，内筒把光栏内部和外筒的干燥空气隔开，减小环境温度对热电堆的影响，在外筒上装置JGS3石英玻璃片，它可透过0.27-3.2μm波长的辐射波，光筒的尾端装有干燥剂，以防止水汽凝结物的生成。 感应部分是快速反应的线绕电镀式热电堆组成，对着太阳一面涂有美国3M无光黑漆，它是热电堆的热结点，当有太阳光照时温度升高，它与背面的冷结点形成温差电势，该电势与太阳辐射强度成正比。 自动跟踪装置是由底板、纬度架、电机、导电环、蜗轮箱（用于太阳倾角调整）和电机控制器组成。驱动的动力是由晶体振荡器控制的直流电机，
太阳总辐射表原理和使用方法 太阳能总辐射表是测量太阳能水平辐射量的方法。太阳总辐射表为热电效应原理，感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层。热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。在线性范围内，输出信号与太阳辐照度成正比。为减小温度的影响则配有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，则用两层石英玻璃罩，罩是经过精密的光学冷加工磨制而成的。 该表用来测量光谱范围为0.3-3μm 的太阳总辐射，也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射，如感应面向下可测量反射辐射，如加遮光环可测量散射辐射。因此，它可广泛应用于太阳能利用、气象、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。 该表应安装在四周空旷，感应面以上没有任何障碍物的地方。然后将辐射表电缆插头正对北方，调整好水平位置，将其牢牢固定，再将总辐射表输出电缆与记录器相连接，即可观测。最好将电缆牢固地固定在安装架上，以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。下图为RHD-29太阳总辐射表的技术参数。 图2-8 太阳能总辐射表 表2-7 RHD-29太阳总辐射表的技术参数 注意事项： 1．玻璃罩应保持清洁，要经常用软布或毛皮擦试。
2．玻璃罩不可拆卸或松动，以免影响测量精度。 3．应定期更换干燥剂，以防罩内结水。 二、利用太阳能光测系统获取水平面太阳辐射量测量 太阳辐射观测：总辐射；直接辐射；散射辐射(总表+装置)；净全辐射；反射辐射；分光谱辐射（5块）；辐射表专用电缆；辐射观测台架；太阳辐射电流表；辐射数据采集系统（含软件）组成。实现对太阳辐射的能量动态检测以及太阳光谱的分布，各光谱的能量的动态检测，认识和了解太阳能各要素相互关系。 图2-9 太阳能观测系统
第13章辐射 13.1概述 13.1.1太阳与地球辐射 气象站的辐射测量，包括太阳辐射与地球辐射两部分。 地球上的辐射能来源于太阳，太阳辐射能量的99.9%集中在0.2～10微米（μm）的波段，其中的波长短于0.4μm的称为紫外辐射，0.4～0.73μm的称为可见光辐射，而长于0.73μm的称为红外辐射。此外，太谱在0.29～3.0μm围，称为短波辐射，目前气象站主要观测这部分太阳辐射。 地球辐射是地球表面、大气、气溶胶和云层所发射的长波辐射，波长围为3～100μm。地球平均温度约为300K。地球辐射能量的99%波长大于5μm。 13.1.2辐射测量单位 ⑴ 辐照度E：在单位时间，投射到单位面积上的辐射能，即观测到的瞬时值。单位为瓦·米-2（W·m-2），取整数。 ⑵ 曝辐量H：指一段时间（如一天）辐照度的总量或称累计量。单位为兆焦耳·米-2（MJ·m-2），取两位小数，1MJ=106J=106W·s。 13.1.3气象辐射量 ⑴ 太阳短波辐射 ① 垂直于太阳入射光的直射辐射S：包括来自太阳面的直接辐射和太阳周围一个非常狭窄的环形天空辐射(环日辐射)，可用直接辐射表测量。 ② 水平面太阳直接辐射S L：S L与S的关系为 S L=S·sinH A=S·cosZ (13.1) 式中，H A为太阳高度角，Z为天顶距(Z=90-H A)。 ③ 散射辐射E d↓：散射辐射是指太阳辐射经过大气散射或云的反射，从天空2π立体角以短波形式向下，到达地面的那部分辐射。可用总辐射表，遮住太阳直接辐射的方法测量。 ④ 总辐射E g↓：总辐射是指水平面上,天空2π立体角所接收到的太阳直接辐射和散射辐射之和。可用总辐射表测量 E g↓=S L+E d↓ (13.2) 白天太阳被云遮蔽时，E g↓=E d↓，夜间E g↓=0。 ⑤ 短波反射辐射Er↑：总辐射到达地面后被下垫面(作用层)向上反射的那部分短波辐射。可用总辐射表感应面朝下测量。