影响地球表面太阳辐射的因素有哪些？

太阳辐射透过大气层到地面的情况有两种。一种是由太阳直射到地面，中途不改变方向，称为直接辐射；另一种是经过大气吸收、散射或经地面反射而改变方向的辐射，称为间接辐射。间接辐射包括由太阳辐射经过大气吸收、散射后间接到达的天空辐射以及由地面物体吸收或反射辐射的地面辐射。在太阳能的利用方面，直接辐射和间接辐射都具有相当重要的地位。它们之和称为太阳总辐射量。

影响地球表面太阳辐射的主要因素可以概括为四个方面。

1）天文因素：包括太阳与地球间距离的变化；太阳赤纬的变化；地球自转时，以每小时15°的角速度推移，造成早、中、晚接收太阳光强弱的不同；昼夜更替接收阳光的断续。

2）地理因素：观测和接收地点所在的纬度、经度和海拔、地势地貌的不同。

3）几何因素：太阳高度角、赤纬的变化；辐射接收面的倾斜度和方位的不同。

4）物理因素：大气的吸收、反射和散射引起的衰减，以及接收面的物理特性，粗糙或光滑的不同；化学性质、金属材料与非金属材料的不同等。

这里主要讨论大气吸收对太阳辐射的影响。大气的组成可以分为三个部分：一是固定气体，包括氮、氧、氩、氪、氢、氖、氦等气体；二是变动气体，包括水蒸气、二氧化碳、臭氧等；三是固体尘埃，如烟、尘、微生物、花粉一类的有机物、放射性微粒等。阳光穿过地球大气层时，至少衰减了30%。造成衰减的原因为：

1）瑞利散射或大气中的分子散射。这种散射对所有波长的太阳光都有衰减作用，但对短波长的光衰减最大。(www.xing528.com)

2）大气吸收，特别是其组成气体——臭氧、水蒸气和二氧化碳的吸收。

3）悬浮微粒和灰尘引起的散射。

到达地球表面的太阳光的典型光谱分布如图1.7中下面的一条曲线所示，它表明了吸收带与分子吸收有关，氧气吸收波长小于0.2μm的紫外光，在0.155μm处吸收最强。臭氧主要存在于10～40km的高层大气中，在20～25km处最多。臭氧在整个光谱范围内都有吸收，主要是0.2～0.32μm和0.6μm处的两个吸收带，臭氧的吸收要占总辐射照度的2.1%左右。在可见光和红外区域，水蒸气的吸收约占总辐照度的20%。

图1.7 地球大气层外和受大气衰减后的典型太阳光谱对比图

太阳辐射通过大气层时的衰减，与人类自身的活动也密切相关。矿物燃料的大量使用，使大气中的二氧化碳含量正在不断增加。此外，云层对太阳辐射的反射和吸收的影响也很大。