太陽輻射（solar radiation）是指太陽向宇宙空間發(fā)射的電磁波和粒子流。地球所接受到的太陽輻射能量僅為太陽向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一，但卻是地球大氣運(yùn)動(dòng)的主要能量源泉
簡(jiǎn)介
　　到達(dá)地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量。在地球位于日地平均距離處時(shí)，地球大氣上界垂直于太陽光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽輻射的全譜總能量，稱為太陽常數(shù)。太陽常數(shù)的常用單位為瓦/米2。因觀測(cè)方法和技術(shù)不同，得到的太陽常數(shù)值不同。世界氣象組織(WMO)1981年公布的太陽常數(shù)值是1368瓦/米2。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15～4.0微米之間。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜（波長0.4～0.76微米），7%在紫外光譜區(qū)（波長<0.4微米），43%在紅外光譜區(qū)（波長>0.76微米），最大能量在波長 0.475微米處。由于太陽輻射波長較地面和大氣輻射波長（約3～120微米）小得多，所以通常又稱太陽輻射為短波輻射，稱地面和大氣輻射為長波輻射。太陽活動(dòng)和日地距離的變化等會(huì)引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化。
　　太陽輻射通過大氣，一部分到達(dá)地面，稱為直接太陽輻射；另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間，另一部分到達(dá)地面，到達(dá)地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達(dá)地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣后，其強(qiáng)度和光譜能量分布都發(fā)生變化。到達(dá)地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多，在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區(qū)幾乎絕跡，在可見光譜區(qū)減少40%，而在紅外光譜區(qū)增至60%。
　　在地球大氣上界，北半球夏至?xí)r，日輻射總量最大，從極地到赤道分布比較均勻；冬至?xí)r，北半球日輻射總最小，極圈內(nèi)為零，南北差異最大。南半球情況相反。春分和秋分時(shí)，日輻射總量的分布與緯度的余弦成正比。南、北回歸線之間的地區(qū)，一年內(nèi)日輻射總量有兩次最大，年變化小。緯度愈高，日輻射總量變化愈大。
　　到達(dá)地表的全球年輻射總量的分布基本上成帶狀，只有在低緯度地區(qū)受到破壞。在赤道地區(qū),由于多云，年輻射總量并不最高。在南北半球的副熱帶高壓帶，特別是在大陸荒漠地區(qū)，年輻射總量較大，最大值在非洲東北部。
詳細(xì)介紹
　　到達(dá)地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量。在地球位于日地平均距離處時(shí)，地球大氣上界垂直于太陽光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽輻射的全譜總能量，稱為太陽常數(shù)。太陽常數(shù)的常用單位為瓦/米2。因觀測(cè)方法和技術(shù)不同，得到的太陽常數(shù)值不同。世界氣象組織 (WMO)1981年公布的太陽常數(shù)值是1368瓦/米2。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15～4.0微米之間。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(qū)（波長0.4～0.76微米），7%在紫外光譜區(qū)（波長<0.4微米）,43%在紅外光譜區(qū)（波長>0.76微米），最大能量在波長 0.475微米處。由于太陽輻射波長較地面和大氣輻射波長（約3～120微米）小得多，所以通常又稱太陽輻射為短波輻射，稱地面和大氣輻射為長波輻射。太陽活動(dòng)和日地距離的變化等會(huì)引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化。
太陽輻射通過大氣，一部分到達(dá)地面，稱為直接太陽輻射；另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間，另一部分到達(dá)地面，到達(dá)地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達(dá)地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣后，其強(qiáng)度和光譜能量分布都發(fā)生變化。到達(dá)地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多，在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區(qū)幾乎絕跡，在可見光譜區(qū)減少至40%，而在紅外光譜區(qū)增至60%。
　　在地球大氣上界，北半球夏至?xí)r，日輻射總量最大，從極地到赤道分布比較均勻；冬至?xí)r，北半球日輻射總量最小，極圈內(nèi)為零，南北差異最大。南半球情況相反。春分和秋分時(shí)，日輻射總量的分布與緯度的余弦成正比。南、北回歸線之間的地區(qū)，一年內(nèi)日輻射總量有兩次最大，年變化小。緯度愈高，日輻射總量變化愈大。
　　到達(dá)地表的全球年輻射總量的分布基本上成帶狀，只有在低緯度地區(qū)受到破壞。在赤道地區(qū),由于多云,年輻射總量并不最高。在南北半球的副熱帶高壓帶，特別是在大陸荒漠地區(qū),年輻射總量較大,最大值在非洲東北部。
太陽輻射
　　太陽輻射是地球表層能量的主要來源。太陽輻射在大氣上界的分布是由地球的天文位置決定的，稱此為天文輻射。由天文輻射決定的氣候稱為天文氣候。天文氣候反映了全球氣候的空間分布和時(shí)間變化的基本輪廓。
　　太陽輻射隨季節(jié)變化呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,形成了四季。
　　除太陽本身的變化外，天文輻射能量主要決定于日地距離、太陽高度角和晝長。
　　地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓形，太陽位于兩個(gè)焦點(diǎn)中的一個(gè)焦點(diǎn)上。因此，日地距離時(shí)刻在變化。每年1月2日至5日經(jīng)過近日點(diǎn)，7月3日至4日經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn)。地球上接受到的太陽輻射的強(qiáng)弱與日地距離的平方成反比。
太陽光線與地平面的夾角稱為太陽高度角，它有日變化和年變化。太陽高度角大，則太陽輻射強(qiáng)。
　　白晝長度指從日出到日落之間的時(shí)間長度。赤道上四季白晝長度均為12小時(shí)，赤道以外晝長四季有變化，23.5°緯度的春、秋分日晝長12小時(shí)，夏至和冬至日晝長分別為14小時(shí)51分和9小時(shí)09分，到緯度66°33′出現(xiàn)極晝和極夜現(xiàn)象。南北半球的冬夏季節(jié)時(shí)間正好相反。
　　天文輻射的時(shí)空變化特點(diǎn)是：①全年以赤道獲得的輻射最多，極地最少。這種熱量不均勻分布，必然導(dǎo)致地表各緯度的氣溫產(chǎn)生差異，在地球表面出現(xiàn)熱帶、溫帶和寒帶氣候；②天文輻射夏大冬小，它導(dǎo)致夏季溫高冬季溫低。
　　大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用包括大氣對(duì)太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經(jīng)過整層大氣時(shí)，0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收，在可見光區(qū)大氣吸收很少。在紅外區(qū)有很強(qiáng)的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要有氧、臭氧、水汽和液態(tài)水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。云層能強(qiáng)烈吸收和散射太陽輻射，同時(shí)還強(qiáng)烈吸收地面反射的太陽輻射。云的平均反射率為0.50～0.55。
相關(guān)知識(shí)
　　經(jīng)過大氣削弱之后到達(dá)地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言，太陽總輻射只占到達(dá)大氣上界太陽輻射的45%。總輻射量隨緯度升高而減小，隨高度升高而增大。一天內(nèi)中午前后最大，夜間為0；一年內(nèi)夏大冬小。
　　太陽輻射能在可見光線（0.4～0.76μm）、紅外線（>0.76μm）和紫外線（<0.4μm）分別占50%、43%和7%，即集中于短波波段，故將太陽輻射稱為短波輻射。
　　太陽輻射試驗(yàn)是評(píng)定戶外無遮蔽使用和儲(chǔ)存的設(shè)備經(jīng)受太陽輻射熱和光學(xué)效應(yīng)的能力。
　　太陽輻射試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：
　　GJB 150.7-86　軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法 太陽輻射試驗(yàn)
　　GB 4797.4-1989 電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 太陽輻射與溫度
　　GB/T 2423.24-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Sa：模擬地面上的太陽輻射
　　目前能進(jìn)行太陽輻射試驗(yàn)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室非常少，北京就環(huán)境可靠性與電磁兼容試驗(yàn)服務(wù)中心，另外就上海和廣州各有一家。
太陽輻射-太陽常數(shù)
　　強(qiáng)烈的太陽輻射圖
　　晝夜是由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的，而季節(jié)是由于地球的自轉(zhuǎn)軸與地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道的轉(zhuǎn)軸呈23°27′的夾角而產(chǎn)生的。地球每天繞著通過它本身南極和北極的“地軸” 自西向東自轉(zhuǎn)一周。每轉(zhuǎn)一周為一晝夜，所以地球每小時(shí)自轉(zhuǎn)15°。地球除自轉(zhuǎn)外還循偏心率很小的橢圓軌道每年繞太陽運(yùn)行一周。地球自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道面的法線始終成23．5°。地球公轉(zhuǎn)時(shí)自轉(zhuǎn)軸的方向不變，總是指向地球的北極。因此地球處于運(yùn)行軌道的不同位置時(shí)，太陽光投射到地球上的方向也就不同，于是形成了地球上的四季變化（見下圖）。每天中午時(shí)分，太陽的高度總是最高。在熱帶低緯度地區(qū)（即在赤道南北緯度23°27′之間的地區(qū)），一年中太陽有兩次垂直入射，在較高緯度地區(qū)，太陽總是靠近赤道方向。在北極和南極地區(qū)（在南北半球大于90°~23°27′），冬季太陽低于地平線的時(shí)間長，而夏季則高于地平線的時(shí)間長。
　　由于地球以橢圓形軌道繞太陽運(yùn)行，因此太陽與地球之間的距離不是一個(gè)常數(shù)，而且一年里每天的日地距離也不一樣。眾所周知，某一點(diǎn)的輻射強(qiáng)度與距輻射源的距離的平方成反比，這意味著地球大氣上方的太陽輻射強(qiáng)度會(huì)隨日地間距離不同而異。然而，由于日地間距離太大（平均距離為1.5 x 108km），所以地球大氣層外的太陽輻射強(qiáng)度幾乎是一個(gè)常數(shù)。因此人們就采用所謂 “太陽常數(shù)”來描述地球大氣層上方的太陽輻射強(qiáng)度。它是指平均日地距離時(shí)，在地球大氣層上界垂直于太陽輻射的單位表面積上所接受的太陽輻射能。通過各種先進(jìn)手段測(cè)得的太陽常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值為1353w/m2。一年中由于日地距離的變化所引起太陽輻射強(qiáng)度的變化不超過上3.4%。
太陽輻射-天文輻射
　　天文輻射
　　太陽輻射是地球表層能量的主要來源。太陽輻射在大氣上界的分布是由地球的天文位置決定的，稱此為天文輻射。由天文輻射決定的氣候稱為天文氣候。天文氣候反映了全球氣候的空間分布和時(shí)間變化的基本輪廓。
　　太陽輻射隨季節(jié)變化呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，形成了四季。
除太陽本身的變化外，天文輻射能量主要決定于日地距離、太陽高度角和晝長。
　　地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓形，太陽位于兩個(gè)焦點(diǎn)中的一個(gè)焦點(diǎn)上。因此，日地距離時(shí)刻在變化。每年1月2日至5日經(jīng)過近日點(diǎn)，7月3日至4日經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn)。地球上接受到的太陽輻射的強(qiáng)弱與日地距離的平方成反比。
　　太陽光線與地平面的夾角稱為太陽高度角，它有日變化和年變化。太陽高度角大，則太陽輻射強(qiáng)。
　　白晝長度指從日出到日落之間的時(shí)間長度。赤道上四季白晝長度均為12小時(shí)，赤道以外晝長四季有變化，23.5°緯度的春、秋分日晝長12小時(shí)，夏至和冬至日晝長分別為14小時(shí)51分和9小時(shí)09分，到緯度66°33′出現(xiàn)極晝和極夜現(xiàn)象。南北半球的冬夏季節(jié)時(shí)間正好相反。
天文輻射的時(shí)空變化特點(diǎn)
　　①全年以赤道獲得的輻射最多，極地最少。這種熱量不均勻分布，必然導(dǎo)致地表各緯度的氣溫產(chǎn)生差異，在地球表面出現(xiàn)熱帶、溫帶和寒帶氣候；②天文輻射夏大冬小，它導(dǎo)致夏季溫高冬季溫低。
大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用包括大氣對(duì)太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經(jīng)過整層大氣時(shí)，0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收，在可見光區(qū)大氣吸收很少。在紅外區(qū)有很強(qiáng)的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要有氧、臭氧、水汽和液態(tài)水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。云層能強(qiáng)烈吸收和散射太陽輻射，同時(shí)還強(qiáng)烈吸收地面反射的太陽輻射。云的平均反射率為0.50～0.55。
　　經(jīng)過大氣削弱之后到達(dá)地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言，太陽總輻射只占到達(dá)大氣上界太陽輻射的45%。總輻射量隨緯度升高而減小，隨高度升高而增大。一天內(nèi)中午前后最大，夜間為0；一年內(nèi)夏大冬小。
　　太陽輻射能在可見光線（0.4～0.76μm）、紅外線（>0.76μm）和紫外線（<0.4μm）分別占50%、43%和7%，即集中于短波波段，故將太陽輻射稱為短波輻射。
　　太陽輻射試驗(yàn)是評(píng)定戶外無遮蔽使用和儲(chǔ)存的設(shè)備經(jīng)受太陽輻射熱和光學(xué)效應(yīng)的能力。
　　太陽輻射試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：
　　GJB 150.7-86　軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法 太陽輻射試驗(yàn)
　　GB 4797.4-1989 電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件太陽輻射與溫度
　　GB/T 2423.24-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Sa：模擬地面上的太陽輻射
　　能進(jìn)行太陽輻射試驗(yàn)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室非常少，北京就環(huán)境可靠性與電磁兼容試驗(yàn)服務(wù)中心，另外就上海和廣州各有一家。
太陽輻射-地面輻射
　　地面輻射
　　地球表面在吸收太陽輻射的同時(shí)，又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式，稱為地面輻射。
由于地表溫度比太陽低得多(地表面平均溫度約為300K)，因而，地面輻射的主要能量集中在1～30微米之間，其最大輻射的平均波長為10微米，屬紅外區(qū)間，與太陽短波輻射相比，稱為地面長波輻射。
　　地面的輻射能力，主要決定于地面本身的溫度。由于輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強(qiáng)，所以，白天，地面溫度較高，地面輻射較強(qiáng)；夜間，地面溫度較低，地面輻射較弱。
　　地面的輻射是長波輻射，除部分透過大氣奔向宇宙外，大部分被大氣中水汽和二氧化碳所吸收，其中水汽對(duì)長波輻射的吸收更為顯著。因此，大氣，尤其是對(duì)流層中的大氣，主要靠吸收地面輻射而增熱。
太陽照射
　　太陽照射到地平面上的輻射或稱“日射”由兩部分組成——直達(dá)日射和漫射日射。太陽輻射穿過大氣層而到達(dá)地面時(shí)，由于大氣中空氣分子、水蒸氣和塵埃等對(duì)太陽輻射的吸收、反射和散射，不僅使輻射強(qiáng)度減弱，還會(huì)改變輻射的方向和輻射的光譜分布。因此實(shí)際到達(dá)地面的太陽輻射通常是由直射和漫射兩部分組成。直射是指直接來自太陽其輻射方向不發(fā)生改變的輻射；漫射則是被大氣反射和散射后方向發(fā)生了改變的太陽輻射，它由三部分組成：太陽周圍的散射 （太陽表面周圍的天空亮光），地平圈散射（地平圈周圍的天空亮光 或暗光），及其他的天空散射輻射。另外，非水平面也接收來自地面的反射輻射。直達(dá)日射、漫射日射和反射日射的總和即為總?cè)丈浠颦h(huán)球日射。可以依靠透鏡或反射器來聚焦直達(dá)日射。如果聚光率很高， 就可獲得高能量密度，但卻損耗了漫射日射。如果聚光率較低，也可以對(duì)部分太陽周圍的漫射日射進(jìn)行聚光。漫射日射的變化范圍很大，當(dāng)天空晴朗無云時(shí)，漫射日射為總?cè)丈涞?0%。但當(dāng)天空 烏云密布見不到太陽時(shí)，總?cè)丈鋭t等于漫射日射。因此聚式收集 器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射日射一般都很弱，但當(dāng)?shù)孛嬗斜�雪覆蓋時(shí)，垂直面上的反射日射可達(dá)總?cè)丈涞?0%。
　　到達(dá)地面的太陽輻射主要受大氣層厚度的影響。大氣層越厚，對(duì)太陽輻射的吸收、反射和散射就越嚴(yán)重，到達(dá)地面的太陽輻射就越少。此外大氣的狀況和大氣的質(zhì)量對(duì)到達(dá)地面的太陽輻射也有影響。顯然太陽輻射穿過大氣層的路徑長短與太陽輻射的 方向有關(guān)。A為地球海平面上的一點(diǎn)，當(dāng)太陽在天頂位置S時(shí)，太陽輻射穿過大氣層到達(dá)A點(diǎn)的路徑為OA。城陽位于S點(diǎn)時(shí)，其穿過大氣層到達(dá)A點(diǎn)的路徑則為0A。 O，A與 OA之比就稱之為“大氣質(zhì)量”。它表示太陽輻射穿過地球大氣的路徑與太陽在天頂方向垂直入射時(shí)的路徑之比，通常以符號(hào)m表示，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和O℃時(shí)海平面上太陽垂直入射時(shí)，大氣質(zhì)量m=1。式中，h為太陽的高度角。顯然地球上不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同氣象條件下到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)度都是不相同的。
　　通常根據(jù)各地的地理和氣象情況已將到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)度制成各種可供工程使用的圖表，它們不但對(duì)太陽能利用，而且對(duì)建筑物的采暖、空調(diào)設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。
太陽輻射-波長分布
　　太陽能的波長
　　太陽能的波長分布可以用一個(gè)黑體輻射來模擬，黑體的溫度為5800K。太陽能波長分布在紫外光、可見光和紅外光波段。這些波段受大氣衰減的影響程度各不相同。可見光輻射的大部分可到達(dá)地面，但是上層大氣中的臭氧卻吸收了大部分紫外光輻射。
由于臭氧層變薄，特別是南極和北極地區(qū)，到達(dá)地面的紫外光輻射越來越多。入射的紅外光輻射，有一部分被二氧化碳、水蒸氣和其他氣體吸收，而在夜間來自地球表面的較長波長的紅外輻射大部分則傳到了外空。這些溫室氣體在上層大氣中的積累，可能會(huì)使大氣吸收能力增加，從而導(dǎo)致全球氣候變暖和天氣變得多云。雖然臭氧減少對(duì)太陽能集熱器的影響甚微，但溫室效應(yīng)可能會(huì)增大散射輻射，并可能嚴(yán)重影響太陽能集熱器的作用。
太陽輻射-輻射強(qiáng)度
　　每日天文
　　表示太陽輻射強(qiáng)弱的物理量，稱為太陽輻射強(qiáng)度。單位是焦耳/厘米2•分，即在單位時(shí)間內(nèi)垂直投射到單位面積上的太陽輻射能量。
大氣上界的太陽輻射強(qiáng)度取決于太陽的高度角、日地距離和日照時(shí)間。太陽高度角愈大，太陽輻射強(qiáng)度愈大。因?yàn)橥�一束光線，直射時(shí)，照射面積最小，單位面積所獲得的太陽輻射則多；反之，斜射時(shí)，照射面積大，單位面積上獲得的太陽輻射則少。
　　太陽高度角因時(shí)、因地而異。一日之中，太陽高度角正午大于早晚；夏季大于冬季；低緯地區(qū)大于高緯度地區(qū)。日地距離是指地球環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，由于公轉(zhuǎn)軌道呈橢圓形，日地之間的距離則不斷改變。
　　地球上獲得的太陽輻射強(qiáng)度與日地距離的平方呈反比。地球位于近日點(diǎn)時(shí)，獲得太陽輻射大于遠(yuǎn)日點(diǎn)。
　　據(jù)研究，1月初地球通過近日點(diǎn)時(shí)，地表單位面積上獲得的太陽輻射比7月初通過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)多7%。
　　太陽輻射強(qiáng)度與日照時(shí)間成正比。日照時(shí)間的長短，隨緯度和季節(jié)而變化。
太陽輻射-大氣逆輻射
　　宇宙微波背景輻射
　　大氣吸收地面長波輻射的同時(shí)，又以輻射的方式向外放射能量。大氣這種向外放射能量的方式，稱為大氣輻射。由于大氣本身的溫度也低，放射的輻射能的波長較長，故也稱為大氣長波輻射。
　　大氣輻射的方向既有向上的，也有向下的。大氣輻射中向下的那一部分，剛好和地面輻射的方向相反，所以稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射是地面獲得熱量的重要來源。由于大氣逆輻射的存在，使地面實(shí)際損失的熱量比地面以長波輻射放出的熱量少一些，大氣的這種保溫作用稱為大氣的溫室效應(yīng)。這種大氣的保溫作用使近地表的氣溫提高了約18℃。月球則因?yàn)闆]有象地球這樣的大氣，因而，致使它表面的溫度晝夜變化劇烈，白天表面溫度可達(dá)127℃，夜間可降至-183℃。
太陽輻射-有效輻射
　　紅外輻射的影響
　　地面和大氣之間以長波輻射的方式進(jìn)行著熱量的交換，大氣對(duì)地面起著保溫作用。這種作用可用地面有效輻射(F0)表示：F0=Fg-δEA
地面有效輻射就是地面輻射和地面所吸收的大氣逆輻射(δEA)之間的差值。通常，地面溫度高于大氣溫度，所以地面輻射要比大氣逆輻射強(qiáng)。
　　地面有效輻射的強(qiáng)弱隨地面溫度、空氣溫度、空氣濕度及云況而變化。
地面溫度與地面輻射
　　根據(jù)輻射強(qiáng)度的關(guān)系，地面溫度增高時(shí)，地面輻射增強(qiáng)，如其它條件(溫度、云況等)不變，則地面有效輻射增大。 空氣溫度高時(shí)，大氣逆輻射增強(qiáng)，如其它條件不變，則地面有效輻射減小。 空氣中含有水汽和水汽凝結(jié)物較多，則因水汽放射長波輻射的能力比較強(qiáng)，使大氣逆輻射增強(qiáng)，從而也使地面有效輻射減弱。 天空中有云，特別是有濃密的低云存在，大氣逆輻射更強(qiáng)，使地面有效輻射減弱得更多。所以，有云的夜晚通常要比無云的夜晚暖和一些。云被的這種作用，我們也稱為云被的保溫效應(yīng)。人造煙幕所以能防御霜凍，其道理也在于此。 太陽輻射-輻射作用 太陽輻射太陽源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量就稱為太陽輻射。自然界中的物體溫度越高，其輻射波的波長就越短，由于太陽表面的溫度很高，大約是6000K，所以太陽輻射以短波為主，而且能量巨大。太陽每秒種損失400萬噸的質(zhì)量，變?yōu)槟芰可湎蛴钪婵臻g，雖然地球可以捕捉到的能量只有其22億分之一，但每分鐘仍可以得到相當(dāng)于4億噸煙煤的熱量，所以說太陽輻射對(duì)地球和人類的影響是非常大的，太陽在50億年的漫長時(shí)間中只消耗了0.03%的質(zhì)量，現(xiàn)在的太陽正值穩(wěn)定、旺盛的中年期，不必?fù)?dān)心太陽的壽命，關(guān)于地球即將毀滅的謠傳顯然是謬論。
太陽輻射能量作用
對(duì)地球作用
　　到達(dá)地球上的太陽輻射能量只有太陽總輻射能量的很小一部分，但它的作用卻是相當(dāng)大的。
　　其一，對(duì)地理環(huán)境的影響。直接的作用如巖石受到溫度的變化影響而產(chǎn)生風(fēng)化。間接作用，地球上的大氣、水、生物是地理環(huán)境要素，他們本身的發(fā)展變化以及各要素之間的相互聯(lián)系，大部分是在太陽的驅(qū)動(dòng)過程中完成的。地球表面劃分為五帶。為什么要?jiǎng)澐治鍘��?因?yàn)榈厍虮砻娓鱾�(gè)地方的緯度不同，不同緯度地帶獲得的太陽熱量是不一樣的。如熱帶一年中太陽可以直射，獲得的熱量最多；寒帶太陽高度很低，并且有長時(shí)間的極夜，所以獲得的熱量最少。也就是因?yàn)樘�陽輻射具有緯度差異�?dǎo)致了各地獲得的熱量也有差異。但是在熱量盈余的地方比如赤道，溫度并沒有越來越高；熱量虧損的地方，比如兩極，溫度也沒有越來越低，而是保持相對(duì)穩(wěn)定。對(duì)于整個(gè)地表來說，熱量應(yīng)該是平衡的，因而熱量多余和熱量不足的地方，要發(fā)生熱輸送。 其二，太陽輻射為我們的生產(chǎn)和生活提供能量。人們對(duì)太陽輻射作用最直接的感受來自于它是人們生產(chǎn)和生活的主要能源。如植物的生長需要光和熱，晾曬衣服需要陽光，工業(yè)上大量使用的煤、石油等化石燃料是太陽能轉(zhuǎn)化來的，被稱為“儲(chǔ)存起來的太陽能”。還有太陽灶、太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽房、太陽能發(fā)電、太陽能電池等。除直接使用的太陽能外，地球上的水能、風(fēng)能也來源于太陽。 西藏的省會(huì)拉薩有一別稱，號(hào)稱“日光城”。為什么叫這個(gè)名稱呢?因?yàn)槲鞑刈灾螀^(qū)位于青藏高原上，地勢(shì)較高，太陽光到達(dá)地表的路程短，空氣稀薄，天空中云量少，損失少，所以太陽輻射強(qiáng)，日照時(shí)間長，稱為“日光城”。 直轄市重慶有個(gè)別稱，有中國的“霧都”之稱。為什么這個(gè)地方一年中多霧呢?這個(gè)地方海拔較低，受地形的影響，四川盆地使得水汽積聚不易上升，使水汽增多，而西南季風(fēng)不可能越過秦嶺；只能影響四川盆地，故帶來大量水汽，并且距海較近，所以一年中陰雨天多，天空中經(jīng)常陰云密布，所以光照少，太陽輻射能貧乏。所以人們常用“蜀犬吠日”來形容四川盆地的氣候特色。
對(duì)太陽系作用
　　除此之外，光作用在物體上的力稱為輻射壓力。太陽輻射的壓力能將一些東西吹出太陽系，也能使一些東西掉到太陽上。我們來研究一個(gè)太陽附近的粒子。該粒子受到太陽輻射壓力正比于粒子的截面積。作用在粒子上的重力正比于它的質(zhì)量，質(zhì)量正比于它的體積。如果粒子的線度為X它的截面積正比于X^2，而體積正比于X^3；那么只要粒子足夠小，X^2、X^3之比可任意大。當(dāng)X=1單位時(shí)，X^2=1單位^2，X^3=1單位^3；而當(dāng)X=0.1單位時(shí)，X2=0.01單位^2，X3=0.001單位^3。所以當(dāng)X足夠小時(shí)，太陽輻射壓力可以超過重力，這就是彗星尾巴總背向太陽的原因。
　　假設(shè)重力大于輻射的壓力，粒子被束縛在太陽系中，當(dāng)粒子繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽光就像下雨一樣灑在粒子上。（如果軌道是圓的，太陽光照射方向垂直于粒子的運(yùn)動(dòng)方向）。但是從粒子角度看，對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子，太陽光是從前方輻射來的（天文學(xué)家稱之為“光行差”）。所以，輻射壓力就有一個(gè)和粒子軌道運(yùn)動(dòng)方向相反的分量。作用雖小，卻持續(xù)不斷，粒子軌道運(yùn)動(dòng)速度減小，導(dǎo)致它螺旋式的落到太陽上去。這就是波印延——羅伯遜效應(yīng)。
　　而它，在太陽系中起到了吸塵器的作用。這就使得太陽系的質(zhì)量是一定的，不會(huì)減少，不會(huì)增加。