地面物体接收太阳辐射量的计算方法

乔庆军

【摘 要】根据太阳辐射度的观测资料，求出太阳瞬时辐射量的统一经验公式，为计算每天的太阳瞬时辐射量提供理论依据。利用地球和太阳的相对运动规律以及太阳的变化规律，构造一种计算地面物体接受太阳辐射量的计算方法。

【关键词】太阳辐射度；瞬时辐射量；紫外辐射量；计算方法

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

计算地面接受太阳光的辐射量，对太阳能光伏发电系统等太阳能的应用有重要意义；而地面物体受到太阳紫外线的作用，会发生某些变化，有些物体特别是合成材料的物体，容易发生老化，如有机玻璃的老化，因此，确定地面物体接受到太阳紫外辐射量的大小对确定有机复合材料的老化程度、老化后剩余强度计算、寿命估算都具有重要的现实意义。

1 太阳总辐射量通量的计算

1.1 太阳总辐射量与观测时间的关系

徐宁等[1]1998年7月15日8：00～11：50，用英制ELE型全天气象数据采集系统以及他们自己研制的便携式太阳辐射仪（每10分钟测一次太阳辐照度）观测其结果见表1。

表1 太阳辐照度测试结果（W/m2）

图1绘出了太阳辐射瞬时值与观测时间的关系曲线；图2绘出了太阳辐射瞬时值与观测时间拟合曲线，横坐标的每一分划代表10分钟的时间 ，这相当于12.8小时的时间跨度。为使曲线更可观的反映太阳瞬时辐射量，用最小二乘拟合法拟合，所得曲线方程为：

y=-0.5972x2+34.8051x+373.0493（1）

4 地面物体年接受太阳紫外总辐射通量QUVy的计算

地面物体年接受太阳紫外总辐射量QUVy的计算可直接利用国家气象总局提供的太阳总辐射值将每天的紫外辐射量计算出来并累加即可。计算步骤和方法如下：

5 实例

根据1991～2001年西安、南京、广州地区气象部门的观测资料，[5]运用本文所提供的方法可以计算出这些地区的年紫外辐射通量（J/cm2）如表2所示。

表2 1991～2001年西安、南京、广州地区的年紫外辐射通量（J/cm2）

6 结语

本文根据气象部门提供的观测资料，确定一定时期的太阳总辐射通量，计算太阳紫外辐射通量，然后计算物体所接受的紫外线辐射通量，再将该方法推广，建立统一的经验公式，为不同地区计算物体所接受阳光辐射量和紫外线辐射量的计算提供依据。

【参考文献】

[1]徐宁，等.新型便携式总辐射仪的研制[J].太阳能学报，2000，21（1）.

[2]王炳忠.太阳辐射能的测量与标准[M].科学出版社，1993.

[3]王普才，等.紫外辐射传输模式计算与实际测量的比较[J].大气科学，1999，（03）.

[4]江灏，等.藏北高原紫外辐射的变化特征[J].太阳能学报，1998，19（1）.

[5]国家气象总局.中国气象辐射资料（1991～2000）[S].1991～2000.