地面物體接收太陽(yáng)輻射量的計(jì)算方法

喬慶軍

【摘 要】根據(jù)太陽(yáng)輻射度的觀測(cè)資料，求出太陽(yáng)瞬時(shí)輻射量的統(tǒng)一經(jīng)驗(yàn)公式，為計(jì)算每天的太陽(yáng)瞬時(shí)輻射量提供理論依據(jù)。利用地球和太陽(yáng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及太陽(yáng)的變化規(guī)律，構(gòu)造一種計(jì)算地面物體接受太陽(yáng)輻射量的計(jì)算方法。

【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)輻射度；瞬時(shí)輻射量；紫外輻射量；計(jì)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(jì)算地面接受太陽(yáng)光的輻射量，對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽(yáng)能的應(yīng)用有重要意義；而地面物體受到太陽(yáng)紫外線的作用，會(huì)發(fā)生某些變化，有些物體特別是合成材料的物體，容易發(fā)生老化，如有機(jī)玻璃的老化，因此，確定地面物體接受到太陽(yáng)紫外輻射量的大小對(duì)確定有機(jī)復(fù)合材料的老化程度、老化后剩余強(qiáng)度計(jì)算、壽命估算都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 太陽(yáng)總輻射量通量的計(jì)算

1.1 太陽(yáng)總輻射量與觀測(cè)時(shí)間的關(guān)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及他們自己研制的便攜式太陽(yáng)輻射儀（每10分鐘測(cè)一次太陽(yáng)輻照度）觀測(cè)其結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 太陽(yáng)輻照度測(cè)試結(jié)果（W/m2）

圖1繪出了太陽(yáng)輻射瞬時(shí)值與觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系曲線；圖2繪出了太陽(yáng)輻射瞬時(shí)值與觀測(cè)時(shí)間擬合曲線，橫坐標(biāo)的每一分劃代表10分鐘的時(shí)間 ，這相當(dāng)于12.8小時(shí)的時(shí)間跨度。為使曲線更可觀的反映太陽(yáng)瞬時(shí)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(yáng)紫外總輻射通量QUVy的計(jì)算

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

5 實(shí)例

根據(jù)1991～2001年西安、南京、廣州地區(qū)氣象部門的觀測(cè)資料，[5]運(yùn)用本文所提供的方法可以計(jì)算出這些地區(qū)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(qū)的年紫外輻射通量（J/cm2）

6 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)氣象部門提供的觀測(cè)資料，確定一定時(shí)期的太陽(yáng)總輻射通量，計(jì)算太陽(yáng)紫外輻射通量，然后計(jì)算物體所接受的紫外線輻射通量，再將該方法推廣，建立統(tǒng)一的經(jīng)驗(yàn)公式，為不同地區(qū)計(jì)算物體所接受陽(yáng)光輻射量和紫外線輻射量的計(jì)算提供依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

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

[2]王炳忠.太陽(yáng)輻射能的測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)[M].科學(xué)出版社，1993.

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

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

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