太陽輻射在大氣中的減弱

    太陽輻射通過大氣時(shí)，分別受到大氣中的水汽、二氧化碳、微塵、氧和臭氧以及云滴、霧、冰晶、空氣分子的吸收、散射、反射等作用，而使投射到大氣上界的太陽輻射不能完全到達(dá)地面。

    太陽輻射穿過大氣層時(shí)，大氣中某些成分具有選擇吸收一定波長(zhǎng)輻射性能的特性。大氣中吸收太陽輻射的成分主要有水汽、氧、臭氧、二氧化碳及固體雜質(zhì)等。太陽輻射被大氣吸收后變成熱能，因而使太陽輻射減弱。

    水汽雖然在可見光區(qū)和紅外區(qū)都有不少吸收帶，但吸收最強(qiáng)的是在紅外區(qū)，從0.93-2.85微米之間的幾個(gè)吸收帶。最強(qiáng)的太陽輻射能是短波部分，因此水汽從總的太陽輻射能里所吸收的能量是不多的。據(jù)估計(jì)，太陽輻射因水汽的吸收可以減弱4-15％。所以大氣因直接吸收太陽輻射能而引起的增溫并不顯著。大氣中的主要?dú)怏w是氮和氧，只有氧能微弱地吸收太陽輻射。在波長(zhǎng)小于0.2微米處為一寬的吸收帶，吸收能力較強(qiáng)；在0.69和0.76微米附近，各有一個(gè)窄吸收帶，吸收能力較弱。

    臭氧在大氣中含量雖少，但對(duì)太陽輻射的吸收很強(qiáng)。0.2-0.3微米為一強(qiáng)吸收帶，使小于0.29微米的太陽輻射不能到達(dá)地面。在0.6微米附近又有一寬吸收帶，吸收能力雖然不強(qiáng)，但因位于太陽輻射最強(qiáng)烈的輻射帶里，吸收的太陽輻射還是相當(dāng)多的。

    二氧化碳對(duì)太陽輻射的吸收比較弱，僅對(duì)紅外區(qū)4.3微米附近的輻射吸收較強(qiáng)，但這一區(qū)域的太陽輻射很微弱，被吸收后對(duì)整個(gè)太陽輻射影響不大。

    此外，懸浮在大氣中的水滴、塵埃等雜質(zhì)，也能吸收一部分太陽輻射，但其量甚微。只有當(dāng)大氣中塵埃等雜質(zhì)很多(如有沙暴、煙幕或浮塵)時(shí)，吸收才比較顯著。

    大氣對(duì)太陽輻射的吸收是具有選擇性的，因而使穿過大氣的太陽輻射光譜變得極不規(guī)則；由于大氣主要吸收物質(zhì)(臭氧和水汽)對(duì)太陽輻射的吸收帶都位于太陽輻射光譜兩端能量較小的區(qū)域，因而吸收對(duì)太陽輻射的減弱作用不大。也就是說，大氣直接吸收的太陽輻射并不多，特別是對(duì)于對(duì)流層大氣來說。所以，太陽輻射不是大氣主要的直接熱源。