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什么是太阳辐射?

地球上的能源主要来自太阳,太阳是被动遥感最主要的辐射源。太阳常数是指不受大气影响,在距离太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射的方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量为


一般认为、太阳常数是在大气顶端接收的 太阳能量。经过长期观测表明,太阳常数的变化不超过1%。由太阳常数的测量和已知的日地距离可以计算太阳的总辐射通量φθ=3.826×1026W。反过来,由太阳的总辐射通量和太阳线半径又可以计算太阳的辐射出射度M

从大气层外太阳辐射照度曲线可以看出,太阳辐射光谱是连续光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本-致。太阳电磁辐射中99. 9%的能量集中在红外区、可见光区和紫外区。在地面上可以观测到的太阳波谱范围为0.295 ~2.5μm。短于0.295μm和大于2.5μm的太阳辐射,因地球大气中的臭氧、水汽和其他大气分子的强烈吸收,不能到达地面。利用太阳光谱,可以探测太阳大气的化学成分、温度、压力、运动、结构模型以及形形色色活动现象的产生机制与演变规律,可以认证谱线和确认元素的丰度。利用太阳光谱在磁场中的塞曼效应,可以研究太阳的磁场。太阳光谱的总体变化很小,但有的谱线具有较大的变化。在太阳黑子发生爆发时,太阳极紫外和软X射线都会出现很大的变化。利用这些波段的光谱变化特征可以研究太阳上的多种活动现象。因此提高对太阳光谱的空间分辨率和拓展观测波段,可以大大增强对太阳和太阳活动的认识。

就遥感而言,被动遥感主要利用可见光红外等稳定辐射区域,因而太阳的话动对遥感没有太大影响,可以忽略。海平面处的太阳辐射照度曲线与大气层外的曲线有很大不同。这主要是地球大气对太阳辐射的吸收和散射造成的。由于大气中的水、氧、臭氧、二氧化碳等分子对太阳辐射的吸收作用,加之大气的散射使太阳辐射产生很大衰减,图中那些衰减最大的区间便是大气分子吸收的最强波段。