地面物體接收太陽輻射量的計算方法

喬慶軍

【摘 要】根據太陽輻射度的觀測資料，求出太陽瞬時輻射量的統一經驗公式，為計算每天的太陽瞬時輻射量提供理論依據。利用地球和太陽的相對運動規律以及太陽的變化規律，構造一種計算地面物體接受太陽輻射量的計算方法。

【關鍵詞】太陽輻射度；瞬時輻射量；紫外輻射量；計算方法

The Calculation Method of Ground Objects Receiving Solar Radiation Quantity

QIAO Qing-jun

（Nanyang Medical College， Nanyang Henan 473000， China）

【Abstract】According to the observation data of solar radiation，empirical formula of the instantaneous solar radiation quantity is figured out，that is an academic foundation to calculate the daily instantaneous solar radiation quantity.Constituted a calculation method to calculate the measurement of ground objects receiving the solar radiation quantity which is with the help of the law of earth and the suns relative movement.

【Key words】Solar radiation degree；Instantaneous radiation quantity；Ultraviolet radiation quantity；Calculation method

0 引言

計算地面接受太陽光的輻射量，對太陽能光伏發電系統等太陽能的應用有重要意義；而地面物體受到太陽紫外線的作用，會發生某些變化，有些物體特別是合成材料的物體，容易發生老化，如有機玻璃的老化，因此，確定地面物體接受到太陽紫外輻射量的大小對確定有機復合材料的老化程度、老化后剩余強度計算、壽命估算都具有重要的現實意義。

1 太陽總輻射量通量的計算

1.1 太陽總輻射量與觀測時間的關系

徐寧等[1]1998年7月15日8：00～11：50，用英制ELE型全天氣象數據采集系統以及他們自己研制的便攜式太陽輻射儀（每10分鐘測一次太陽輻照度）觀測其結果見表1。

表1 太陽輻照度測試結果（W/m2）

圖1繪出了太陽輻射瞬時值與觀測時間的關系曲線；圖2繪出了太陽輻射瞬時值與觀測時間擬合曲線，橫坐標的每一分劃代表10分鐘的時間 ，這相當于12.8小時的時間跨度。為使曲線更可觀的反映太陽瞬時輻射量，用最小二乘擬合法擬合，所得曲線方程為：

y=-0.5972x2+34.8051x+373.0493（1）

4 地面物體年接受太陽紫外總輻射通量QUVy的計算

地面物體年接受太陽紫外總輻射量QUVy的計算可直接利用國家氣象總局提供的太陽總輻射值將每天的紫外輻射量計算出來并累加即可。計算步驟和方法如下：

5 實例

根據1991～2001年西安、南京、廣州地區氣象部門的觀測資料，[5]運用本文所提供的方法可以計算出這些地區的年紫外輻射通量（J/cm2）如表2所示。

表2 1991～2001年西安、南京、廣州地區的年紫外輻射通量（J/cm2）

6 結語

本文根據氣象部門提供的觀測資料，確定一定時期的太陽總輻射通量，計算太陽紫外輻射通量，然后計算物體所接受的紫外線輻射通量，再將該方法推廣，建立統一的經驗公式，為不同地區計算物體所接受陽光輻射量和紫外線輻射量的計算提供依據。

【參考文獻】

[1]徐寧，等.新型便攜式總輻射儀的研制[J].太陽能學報，2000，21（1）.

[2]王炳忠.太陽輻射能的測量與標準[M].科學出版社，1993.

[3]王普才，等.紫外輻射傳輸模式計算與實際測量的比較[J].大氣科學，1999，（03）.

[4]江灝，等.藏北高原紫外輻射的變化特征[J].太陽能學報，1998，19（1）.

[5]國家氣象總局.中國氣象輻射資料（1991～2000）[S].1991～2000.