西藏拉萨号称“日光城”,重庆别称“雾都”,这都与太阳辐射有关
太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量就称为太阳辐射。自然界中的物体温度越高,其辐射波的波长就越短,由于太阳表面的温度很高,大约是6000K,所以太阳辐射以短波为主,而且能量巨大。太阳每秒种损失400万吨的质量,变为能量射向宇宙空间,虽然地球可以捕捉到的能量只有其22亿分之一,但每分钟仍可以得到相当于4亿吨烟煤的热量,所以说太阳辐射对地球和人类的影响是非常大的,太阳在50亿年的漫长时间中只消耗了0.03%的质量,现在的太阳正值稳定、旺盛的中年期,不必担心太阳的寿命,关于地球即将毁灭的谣传显然是谬论。
到达地球上的太阳辐射能量只有很小的一部分,但它的作用却是相当大的。
其一,对地理环境的影响。直接的作用如岩石受到温度的变化影响而产生风化。间接作用,地球上的大气、水、生物是地理环境要素,他们本身的发展变化以及各要素之间的相互联系,大部分是在太阳的驱动过程中完成的。地球表面划分为五带。为什么要划分五带呢?因为地球表面各个地方的纬度不同,不同纬度地带获得的太阳热量是不一样的。如热带一年中太阳可以直射,获得的热量最多;寒带太阳高度很低,并且有长时间的极夜,所以获得的热量最少。也就是因为太阳辐射具有纬度差异导致了各地获得的热量也有差异。但是在热量盈余的地方比如赤道,温度并没有越来越高;热量亏损的地方,比如两极,温度也没有越来越低,而是保持相对稳定。对于整个地表来说,热量应该是平衡的,因而热量多余和热量不足的地方,要发生热输送。
其二,太阳辐射为我们的生产和生活提供能量。人们对太阳辐射作用最直接的感受来自于它是人们生产和生活的主要能源。如植物的生长需要光和热,晾晒衣服需要阳光,工业上大量使用的煤、石油等化石燃料是太阳能转化来的,被称为“储存起来的太阳能”。还有太阳灶、太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳房、太阳能发电、太阳能电池等。除直接使用的太阳能外,地球上的水能、风能也来源于太阳。
西藏的省会拉萨有一别称,号称“日光城”。为什么叫这个名称呢?因为西藏自治区位于青藏高原上,地势较高,太阳光到达地表的路程短,空气稀薄,天空中云量少,损失少,所以太阳辐射强,日照时间长,称为“日光城”。
直辖市重庆有个别称,有中国的“雾都”之称。为什么这个地方一年中多雾呢?这个地方海拔较低,受地形的影响,四川盆地使得水汽积聚不易上升,使水汽增多,而西南季风不可能越过秦岭;只能影响四川盆地,故带来大量水汽,并且距海较近,所以一年中阴雨天多,天空中经常阴云密布,所以光照少,太阳辐射能贫乏。所以人们常用“蜀犬吠日”来形容四川盆地的气候特色。
近年来,由于臭氧层变薄,特别是南极和北极地区,到达地面的紫外光辐射越来越多。入射的红外光辐射,有一部分被二氧化碳、水蒸气和其他气体吸收,而在夜间来自地球表面的较长波长的红外辐射大部分则传到了外空。这些温室气体在上层大气中的积累,可能会使大气吸收能力增加,从而导致全球气候变暖和天气变得多云。虽然臭氧减少对太阳能集热器的影响甚微,但温室效应可能会增大散射辐射,并可能严重影响太阳能集热器的作用。