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一种估算太阳辐射能的方法
周小奋
人们采用太阳常数σ 来描述地球大气层上方 ×106 mJ，即每平方厘米的面积经过一个白天的
不过我们知道地表不可能始终与阳光垂直。每
日照所获得的太阳辐射能为 ×106 mJ。
天太阳都要从东运动至西，每年还要在南北之间移
动，一年之内，太阳光在赤道上下移动 °。通
常每年的 3 月 21 日和 9 月 21 日，太阳在赤道的正
上方。每年的夏至（6 月 21 日）正午，太阳直射北
纬 °的北回归线地区，每年的冬至（12 月 21
日）正午，太阳直射南纬 °的南回归线地区。
设太阳入射光与地球赤道平面之间的角度（太
阳的赤纬）为 （如图 1），则
δ
⎡⎤⎛⎞T
δ =× sin⎢⎥⎜⎟ 360 （本公式为近似公式）。
⎣⎦⎝⎠
其中 T 是距离春分（3 月 21 日）的天数（注意，在
北半球的冬天，δ 为负数），然后我们可以计算任何
一天特定纬度（L）的太阳常数σD，以 P 点为例，
2
σ D = ( / cm ) cos ( L-δ ) 。
而在每一天中，太阳从东方升起，在西方落下。我
图 1
们假设这段时间等于 12 小时，太阳在天空运动的角
度是 180°，也就是说阳光与地面的夹角在一天之 笔者所在的地点是江苏省镇江市，处于北纬
内从 0°变化到 180°。在某时刻 t，阳光与地面的 °。盛夏（7 月 15 日）一天每平方厘米的面积
夹角是 A，经 过 dt 后，夹角增大了 dA，所以存在这 获得的太阳辐射能 E 计算过程如下：
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