3.1 太阳辐射能
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内蒙古二连浩特太阳能资源分析1太阳能资源概况1.1地区太阳能资源概况内蒙古自治区地处我国北部边疆,位于北纬37°24′~53°23′、东经97°12′~126°04′之间。
除大兴安岭北段外均属于温带大陆性季风气候,大部分地区年平均气温为0℃~8℃之间,由大兴安岭向东南、西南递增。
内蒙古的太阳能资源很丰富,年总辐射量在4750~6500MJ/m²之间,全区年总辐射量在5500.8MJ/m²以上的太阳能丰富地区和年总辐射量在4892.4-5500.8MJ/m²的太阳能较丰富地区所占面积约为72万km2,占全区总面积的61%。
1.2地区太阳能资源分布内蒙古全区太阳能资源的分布自东部向西南增多,鄂尔多斯西部、巴彦淖尔市和阿拉善盟的太阳能总辐射量达到6490.8-6991.2MJ/m²,仅次于青藏高原。
图3.2-1为内蒙古自治区太阳能资源分布图。
图3.2-1 内蒙古自治区太阳能资源分布图(单位:kWh/m²·a)全区月总辐射值呈近似正态分布,属单峰型,1~5月迅速增加,5月出现峰值,达615~720MJ/m²/月,六月以后逐渐递减,12月达最低值。
全区日照百分率一般为59~77%,其分布与日照时数基本一致,日照百分率和平均总云量呈负相关,冬季云量少,日照百分率为64~79%,夏季云量多,日照百分率为45~70%。
分布规律也有自东向西逐渐增加的特点,与太阳能资源分布是相辅相成的。
除大兴安岭山地地区外,内蒙古自治区年日照时数均大于1700小时,西部地区年日照时数在2200-3400小时。
内蒙古自治区属典型大陆性中温带季风气候,降水量少而不匀,一般只有50~450mm。
降水多集中在夏季,6月~8月降水量占全年总量的60~75%,由东向西逐渐减少。
如图3.2-2所示。
图3.2-2 多年平均降水量分布示意图综上所述,内蒙古自治区太阳能资源非常丰富,建设太阳能热发电对合理开发太阳能资源、降低该地区能耗、优化地区资源配置具有重要意义。
1.太阳常数在日地平均距离处的太阳辐射称之为太阳常数,它定义为:在日地平均距离处通过与太阳光束垂直的单元位面积上的太阳能通量。
它表征了到达地球表面总的太阳辐射能,其值见表3.1。
如果太阳的半径为,则太阳表面处太阳发出的辐射能量为,其中F表示太阳的出射度;而在离太阳的日地平均距离处,太阳发出的辐射能量为,它们两者之间必须相等,即所以太阳常数表示为如果地球的半径为,则地球截获的太阳辐射能为,若这一能量均匀地分布在整个表面上,则大气顶处单位时间内、单位面积上所接受的能量为2.辐射方向µ:极角θ(天顶角)的余弦值。
φ:相对于x轴的方位角。
3.光学厚度光学厚度是指在考虑分谱衰减系数和大气密度的特性前提下的大气厚度,公式为其中z是气层内某一高度,kλ是分谱衰减系数,ρ是大气密度。
4.狄拉克函数5.辐射通量密度辐射能Q:指电磁辐射所携带的能量,或物体发射的全部能量,其单位用焦耳。
辐射通量:指单位时间内通过某一表面的辐射能,它表示了辐射能传递的速率,写成式中Q是辐射能,t是时间。
如果辐射能随时间而变,则辐射通量以微分形式表示或辐射通量密度F:指通过单位面积的辐射通量,写成或其单位取焦耳/米2秒。
对于一个被照射的表面或发射的表面,还使用以下述语:辐照度(E):指投射到一表面上的辐射通量密度。
出射度(M):指辐射体表面发射出的辐射通量密度。
这几个量之间的关系为或6.臭氧密度7.程长x i=u i m r,其中u i是第i层上垂直气柱内某一物质(如臭氧)的含量,m r是相对大气质量因子,对于8km高度上,m r为8.空间立体角空间立体角(S为球面映射面积,是锥面夹角),而空间单位立体角是指空间立体角在单位方向上的弧度,为。
9.相函数如果对于入射辐射方向与散射辐射之间的夹角叫做散射角,则为描述介质对于入射辐射的散射辐射空间分布,引入相函数P(cos)表示,定义为相函数为空间立体角³体积散射分布函数与体散射系数之比值,相函数表示的是散射辐射的空间分布特性,是大气散射辐射中一个很重要的参量。
太阳总辐射的单位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述太阳总辐射是指太阳在所有波长范围内向外发出的能量总量。
这些能量以电磁辐射的形式传播,包括可见光、紫外线、红外线以及其他波长的光线。
太阳总辐射是地球上所有生物生存和地球气候形成的重要因素之一。
太阳总辐射的单位是以每平方米每秒钟的能量量度,常常用来描述太阳辐射的强度。
这个单位通常被称为太阳辐射通量密度,表示单位面积上每秒收到的太阳总辐射能量。
太阳总辐射的单位可以用焦耳/平方米/秒(J/m²/s)或者千卡/平方米/小时(kcal/m²/h)来表示。
太阳总辐射的强度受多种因素的影响,如地球和太阳之间的距离、大气层的透过率以及地球表面的地理位置等。
在不同位置和时间,太阳总辐射的强度会有所不同。
例如,在赤道附近地区,由于太阳直射角度较大,太阳总辐射强度相对较高;而在极地地区,太阳总辐射强度则较低。
关于太阳总辐射的单位,不仅仅在科学领域中被广泛应用,也在能源领域、气象学和农业等领域中具有重要意义。
通过测量和研究太阳总辐射的强度和变化,可以更好地了解太阳能的利用潜力、气候变化等现象,并为相关领域的研究和应用提供基础数据和参考依据。
总之,太阳总辐射具有重要意义和应用价值,它是太阳能的重要来源,并对地球上生物和气候系统产生影响。
通过对太阳总辐射的单位和强度进行研究和分析,能够为相关领域的研究和应用提供重要参考,并推动相关领域的进一步发展和创新。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以进行如下编写:本文将从以下几个方面进行讨论太阳总辐射的单位。
首先,在引言部分我们将对本文的概述进行阐述,同时介绍文章的结构和目的。
其次,正文部分将重点阐述第一个、第二个和第三个要点,分别讨论太阳总辐射的单位的定义、计量方法以及常用的单位制。
最后,在结论部分,我们将对前面各个要点进行总结,为读者提供一个全面而清晰的理解。
通过本文的阐述,读者将能够更深入地了解太阳总辐射的单位,为相关研究和应用提供基础知识。
太阳辐射资源的评估与利用第一章:引言太阳是地球上最重要的能源之一。
太阳辐射资源的评估和利用是全球能源转型的一个重要方向。
太阳能每年能够提供恒定的能源供应,而且不会排放废气或产生其他的污染物,因此被认为是未来能源的领袖。
如何评估太阳辐射资源的量、分布、变化,以及如何利用太阳能资源来满足能源需求,这些都是建设资源可持续利用的人类社会面临的重要问题。
第二章:太阳辐射资源的评估2.1 太阳辐射资源的概念太阳辐射是指太阳所辐射的能量,它主要包括可见光、紫外线和红外线等。
太阳辐射资源是指由太阳辐射产生的有用能源。
2.2 太阳辐射资源的分布太阳辐射资源在不同地区的分布是不均匀的。
热带地区的太阳辐射最强,而温带地区和寒带地区的太阳辐射相对较弱。
此外,地形和气候等因素也会对太阳辐射的分布产生影响。
2.3 太阳辐射资源的评估方法太阳辐射资源的评估方法包括直接和间接两种。
直接方法主要是指使用接收器从太阳直接捕捉辐射能量,间接方法则是根据一定的数学模型来计算太阳辐射能量分布情况。
第三章:太阳能的利用3.1 太阳能的利用概述太阳能的利用方式主要有光电转换、热能转换和化学转换等。
其中,光电转换利用太阳能产生电能,热能转换则利用太阳能产生热能,化学转换则是利用太阳能通过化学过程产生能量。
3.2 光电转换光电转换技术是利用半导体材料的光电效应,将光能直接转化为电能的技术。
典型的光电转换技术包括太阳能电池技术和太阳能热发电技术等。
3.3 热能转换太阳能热能转换主要是指使用太阳能捕捉热能以产生电力或产生热水或热空气等。
这种技术可以用于供暖、空调、加热水以及发电等领域。
3.4 化学转换太阳能化学转换技术是指利用太阳能对物质进行化学反应,从而产生能源。
例如利用太阳能分解水制氢或制氧等。
第四章:太阳能的未来发展4.1 太阳能领域的发展趋势太阳能是清洁、可再生、分散的能源形式,未来的发展趋势是多样化和智能化。
随着技术的发展和成本的下降,太阳能将逐渐取代传统的化石燃料成为下一代能源。
太阳辐射的能量
太阳辐射的能量来自于核聚变反应,主要是氢原子核融合成氦原子核的过程。
在太阳的核心,高温和高压的条件下,氢原子核发生聚变,释放出大量的能量。
太阳辐射的能量主要以电磁辐射的形式传播。
太阳的能量在光谱范围内包括紫外线、可见光和红外线。
其中,光谱能量最高的是紫外线,其能量较高,可以对生物体产生损伤,但地球的大气层吸收了大部分紫外线。
可见光的能量较低,可以被我们的眼睛感知到,也是光合作用进行的能量来源。
红外线的能量最低,通常以热能的形式传递。
太阳辐射的能量对地球上的生物、气候和地球系统起着至关重要的作用。
光合作用是太阳辐射的能量转化为植物和其他光合有机体生物质的过程,是地球上所有生态系统的基础。
太阳辐射也是地球上气候系统的主要驱动力,影响大气循环、海洋循环和水循环等。
此外,太阳辐射还导致地球上的温室效应,使得地球能够维持适宜的表面温度。
总之,太阳辐射的能量是地球上生命存在和地球系统运转的重要能量来源。
年累计日照时数和太阳辐射量1. 引言年累计日照时数和太阳辐射量是气象学中两个重要的指标,用于描述太阳能的利用潜力以及气候变化等信息。
本文将详细介绍这两个指标的定义、测量方法以及其在不同领域中的应用。
2. 年累计日照时数年累计日照时数是指一年内太阳直射光照在水平面上的总时间。
它是太阳能资源评估、农业生产、建筑设计等领域重要的参考数据。
2.1 定义年累计日照时数通常以小时为单位,表示一年内太阳光直射到地面上的总时间。
它是通过测量每天的日照时数并求和得到的。
2.2 测量方法测量年累计日照时数可以使用不同的方法,其中比较常见的有以下几种:2.2.1 光电池法光电池法是一种常用且精确度较高的测量方法。
它利用光电池接收太阳辐射,并将其转换为电信号进行测量。
通过记录一年内每天的光电池输出数据,可以得到年累计日照时数。
2.2.2 静态观测法静态观测法是一种简单且经济的测量方法。
它利用日晷、日影仪等设备观测太阳在地面上的投影情况,从而得到日照时数。
通过对一年内每天的观测数据进行统计,可以计算出年累计日照时数。
2.3 应用领域年累计日照时数在许多领域中都有重要的应用价值,包括但不限于以下几个方面:2.3.1 太阳能资源评估太阳能是一种清洁、可再生的能源,其利用潜力与当地的日照情况密切相关。
通过测量和分析年累计日照时数,可以评估某个地区太阳能资源的丰富程度,并为太阳能发电、太阳能热水器等项目提供依据。
2.3.2 农业生产光合作用是植物进行养分合成和生长发育的重要过程,而光合作用所需的光能主要来自太阳辐射。
年累计日照时数可以反映一个地区的光照条件,对于农作物的种植、生长和收获等方面有着重要影响。
2.3.3 建筑设计在建筑设计中,合理利用太阳能可以降低能源消耗,提高建筑的舒适性。
年累计日照时数可以帮助设计师确定建筑物的朝向、窗户的大小和位置等参数,以最大程度地利用太阳辐射。
3. 太阳辐射量太阳辐射量是指太阳能在单位时间内通过单位面积的辐射量。