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輻射小知識 - 太陽輻射

撰文 : 楊少蕙

電離輻射通常泛指為輻射,其實輻射還包括不同能量的電磁波。本文向大家介紹來自宇宙的太陽輻射。


  1. 什麼是太陽輻射?
  2. 太陽輻射對地球有什麼影響?
  3. 地球大氣對太陽輻射有什麼影響?
  4. 天文台怎樣量度太陽輻射?


  1. 什麼是太陽輻射?

    太陽輻射是指太陽不斷以電磁波發放出來的能量,亦稱為太陽能。太陽發出的電磁波覆蓋了很寬的波長範圍,但其能量主要分佈在紫外線、可見光和紅外線,當中大部分的能量集中於可見光和紅外線,紫外線只佔一極少部份。太陽輻射在穿越地球大氣層時,被大氣衰減了大部分能量,祇有極小部份太陽能量能夠抵達地球表面,但已足以影響地球生態環境的發展。

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  2. 太陽輻射對地球有什麼影響?

    太陽輻射給地球帶來光和熱,提供一個適合萬物生長的環境。

    太陽輻射到達地球大氣層的強度取決於太陽的高度角、日地距離和日照時間。大致上,中午輻射強度大於早晚;夏季輻射強度大於冬季;低緯地區輻射強度大於高緯度地區。由於太陽輻射量在地球各區的分佈不平均,導致各區熱量的差異,引起大氣運動。大氣環流將熱量和水汽從地球一個地區輸送到另一地區,從而交換高低緯度之間、海陸之間的熱量和水汽,促進地球上的熱量平衡與水平衡,同時也引起各類天氣變化及各地不同氣候。

    遠古時期,地球上的植物和動物在死去後,由於長年累月受到地質運動的影響,會緩慢地沉積在水底裏或地層下,經過高溫、高壓、生物及化學等作用,分解成有機物質,轉化為煤、石油、天然氣等燃料,把太陽輻射的能量積累下來,變成地球資源。

    過強的太陽輻射對地球上動植物的生長有不利影響。強烈的紫外線會灼傷皮膚,當處於高地及雪地或在雲量較少的日子,我們應該造足防曬措施,避免被太陽的紫外線灼傷。

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  3. 地球大氣對太陽輻射有什麼影響?

    地球大氣對太陽輻射有衰減作用,太陽輻射穿越地球大氣層而抵達地面時會受到下列因素影響:

    1. 吸收:空氣中的水和二氧化碳會吸收紅外線輻射,而臭氧會吸收紫外線輻射。
    2. 散射:空氣分子、塵埃、雲滴會改變輻射方向,使部份太陽輻射來不到地面。
    3. 反射:雲層和塵埃對太陽輻射有反射作用,將部份太陽輻射反射回宇宙空間。

    未被大氣阻擋而能夠直達到地面的太陽輻射稱為直接輻射;而經過大氣散射或反射後抵達地面之輻射,則稱為漫射輻射,於地面接收到的總太陽輻射是指直接和漫射輻射二者之總和。

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  4. 天文台怎樣量度太陽輻射?

    天文台自1959年開始在京士柏氣象站量度太陽輻射,有見於該站逐漸受到鄰近高層建築影響,天文台於2008年在滘西洲增添一所太陽輻射站,利用太陽輻射感應儀作長期觀測太陽輻射。太陽輻射資料對天氣、氣候研究、建築和工程設計等工作均十分有幫助,實時數據亦顯示在天文台網頁上。

    太陽輻射測量設備

    太陽輻射感應儀

    滘西洲太陽輻射站

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最近修訂日期: <2012年12月21日>