太阳辐射计算讲座大全(王炳忠1-5和解答).pdf

太阳能990206 页码，1/6 太阳能 第一讲太阳能中天文参数的计算 在太阳能利用工作中，太阳辐射计算十分重要。为了帮助读者掌握太阳辐射计 算方法，我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编 写了《太阳辐射计算讲座》，供大家学习、参考。 —编者— 王炳忠 1　日地距离 地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的一个。发自太阳 到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准确的日地距离 值R就变得十分重要了。日地平均距离R0，又称天文单位， 1天文单位=1.496×108km 或者，更准确地讲等于149597890±500km。日地距离的最小值（或称近日点）为 0.983天文单位，其日期大约在1月3日；而其最大值（或称远日点）为1.017天文单 位，日期大约在7月4日。地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日。 由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可用一 个数学表达式表述。为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长，一般均 2 以其与日地平均距离比值的平方表示，即E =（r／r ） ，也有的表达式用的是其倒 R 0 数，即r0 ／r，这并无实质区别，只是在使用时，需要注意，不可混淆。 我们得到的数学表达式为 E =1.000423＋0.032359sin ＋0.000086sin2 －0.008349cos ＋0.000115cos2 θ θ θ θ R （1） 式中 称日角，即 θ θ=2πt ／365.2422 （2） 这里t又由两部分组成，即 t N－N 0 （3） 式中N为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平 年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。 太阳能990206 页码，2/6 N =79.6764＋0.2422×（年份－1985） 0 －INT〔（年份－1985）／4〕 （4） 2　太阳赤纬角 地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面，而地球的自转轴称极轴。极轴与黄道面 不是垂直相交，而是呈66.5°角，并且这个角度在公转中始终维持不变。正是由于 这一原因形成了每日中午时刻太阳高度的不同，以及随之而来的四季的变迁。太阳 高度的变化可以从图1中形象地看到。图中日地中心的连线与赤道面间的夹角每天 （实际上是每一瞬间）均处在变化之中，这个角度称为太阳赤纬角。它在春分和秋 分时刻等于零，而在夏至和冬至时刻有极值，分别为正负23.442°。