“太阳辐射分布规律”考点分析

广东 赵沿雨

“太阳辐射分布规律”考点分析

广东 赵沿雨

太阳辐射对地球的重要性不言而喻，它是地球上万物生长的能量源泉，是大气运动、水循环的源动力。太阳辐射在地球表面的分布具有时空变化的特点，对人类的生产、生活影响巨大。

由表可知，太阳辐射量受纬度、天气状况、下垫面（地形地势、海陆分布）、日照时间长短等四大因素的影响，其在全球具有时空分布不均的特点。空间上，有水平变化规律（低纬向高纬、沿海向内陆的变化）和垂直变化规律（不同坡度、坡向的山麓到山顶的变化）；时间上，有年变化、日变化的规律。

例如，读“台湾岛太阳总辐射量分布图”（下图），说出其太阳总辐射量的空间分布规律，并指出主要影响因素。

从南北方向看，台湾岛太阳总辐射量的分布规律是：南多北少，主要是受纬度因素影响；从同一纬度的东西方向看，西多东少，主要是地形坡向影响形成不同天气状况所致。

考点分析二：太阳辐射与大气的热力作用

大气热力作用包括大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。

1．大气的削弱作用

太阳辐射到达地表之前，要穿透厚厚的地球大气层才能到达地面。因此，不同纬度，太阳辐射经过大气的路程是不同的，被大气削弱的太阳辐射量也是不同的，则到达地表的太阳辐射量也就不同了。如图：

由图知，纬度低，太阳高度大，太阳辐射经过的大气路程短，被大气削弱（以大气吸收为主）得少，到达地面的太阳辐射多；纬度高，太阳高度小，太阳辐射经过的大气路程长，被大气削弱（以大气吸收为主）得多，到达地面的太阳辐射少。同时，对流层大气中，天气现象多变，多云层、水汽，太阳辐射穿过对流层时，除了大气吸收外，还会受到云层反射、水汽吸收的削弱，到达地面时，还受地面反射、散射的削弱，因此，真正到达地面的太阳辐射不到一半。如图：

2．大气的保温作用

地面获得的太阳辐射越多，地面温度就越高吗？不一定。这还要看大气对地面的保温作用。我们知道，对流层大气中富含水汽和二氧化碳等成分，其对太阳短波辐射的吸收能力很差，但对地面长波辐射吸收能力强。地面辐射绝大部分被对流层大气吸收，使大气增温。大气在吸收地面辐射增温同时，大部分以大气逆辐射形式把热量还给地面，补偿地面的热量损失，从而起到保温作用。

考点分析一：太阳辐射量的时空分布规律

例如，请运用大气热力作用原理，解释青藏高原（下图）年太阳辐射量丰富、但气温低的原因。

青藏高原海拔高，空气稀薄，晴天多。白天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。晚上，大气逆辐射弱，地面辐射强，大气对地面的保温作用弱，白天获得的太阳辐射散失殆尽，故气温低。

由上述可知，纬度、海拔都是通过影响大气薄厚来影响到达地面的太阳辐射量。因此，紧扣大气热力作用原理分析地表获得太阳辐射量的多与少，是找准了问题的症结所在。另外，纬度、海拔还影响日照时间的长短，从而影响地面获得的太阳辐射量。

考点分析三：太阳辐射与地表坡面的坡度坡向

坡向即地表坡面的指向或朝向。通常，在北半球，坡向指南叫向阳坡；坡向指北叫背阳坡。坡度是指地表坡面与地平面之间的夹角。按坡度的大小，一般可分为缓坡和陡坡。就坡向而言，向阳坡的太阳辐射多于背阳坡；就坡度而言，坡面上的正午太阳高度越接近9 0°，即越接近直射，太阳辐射越多。如图：

由图可知，山体坡面的太阳高度（H）与向阳坡的坡度（α）互余，故坡度越陡，坡面的太阳高度越接近直射，向阳坡面获得太阳辐射越多，背阳坡则反之。坡面获得太阳辐射量除与坡度有关外，还与山体所在纬度有关。

考点分析四：太阳辐射与人类活动

太阳辐射总量丰富的地区，通常是气候干旱、降水少的干旱地区或高山高原地区。这些地区适合建设太阳能电站，发展特色农业生产。

1．太阳能发电站的建设

图示为全球最大的太阳能电站，位于西班牙的安达卢西亚沙漠中。这座塔式太阳能电站中最主要的部件是一座高度接近1 7 0米的太阳能塔。有超过1 2 0 0面特制的反光镜（每一面反光镜的面积相当于半个排球场）会将阳光反射到这座太阳能塔上，由此产生的高温可达1 0 0 0摄氏度，足以将其中的液态水加热成蒸汽。而这些蒸汽又会驱动安放在塔内的涡轮发电机，从而产生出源源不断的电流。

太阳能发电站通常选址在荒漠地区，主要考虑的因素：一是太阳能资源状况；二是发电站建设所需的土地面积。但这样的地区，远离能源市场，输电成本高，对太阳能发电站的维护不便等问题也十分突出。

2．西北特色农业的生产

我国西北地区深居内陆，地广人稀，农业生产的有利条件是光照资源丰富，昼夜温差大，灌溉水源充足（河水、冰雪融水、地下水），适合发展瓜果（葡萄、哈密瓜）、蔬菜（西红柿）、经济作物（枸杞、棉花）等特色农业。但由于气候干旱，农业生产也面临多风沙、土地荒漠化（盐碱化、沙漠化）等突出问题。

由上述知，太阳辐射对我国西北地区农业的影响主要为：深居内陆→降水少、晴天多→太阳辐射强→光照充足、昼夜温差大→利于作物糖分、有机营养物质积累→农作物品质优（病虫害少、无污染）、糖分含量高→特色农业。

由太阳辐射对地球的影响，自然会想到太阳活动对地球的影响。如果仔细研究，我们会发现：太阳辐射对地球的影响稳定而持久，多体现在生物领域、能源领域，且利多弊少；太阳活动对地球的影响强烈而短暂且有周期性，多体现在通讯、航空领域，且弊多利少。

【针对性演练】

“鱼光互补”式光伏电站是在水面上架设太阳能电池板发电，水域用于水产养殖。下图为江苏连云港首个“鱼光互补”光伏电站景观图。读图完成1～3题。

1．“鱼光互补”生产模式的最大优势是（ ）

A．提高渔业产量 B．提高太阳能利用率

C．提高农业技术水平 D．提高土地利用效率

2．“鱼光互补”式光伏电站可能会（ ）

A．提升大气温度 B．降低水体温度

C．加快浮游植物生长 D．增强地面辐射

3．通过调节太阳能电池板与水面之间的夹角，可以提高“鱼光互补”式光伏电站的发电效率。下列四个日期中，正午时该夹角最大的是（ ）

A．1月1日 B．5月1日

C．7月1日 D．1 0月1日

读“豫南大别山山麓与山顶太阳辐射强度及其垂直变化率折线”图，完成4～6题。

4．有关该地太阳辐射强度的表述，正确的是（ ）

A．山麓太阳辐射强度始终大于山顶

B．山顶太阳辐射强度始终大于山麓

C．1—8月山麓一直增大

D．9—1 2月山顶一直减小

5．有关太阳辐射强度垂直变化率的表述，下列正确的是（ ）

A．7月最大 B．1 2月最大

C．6月随高度递增 D．1 1月随高度递减

6．该地太阳辐射强度最大的月份出现在8月，其主要原因可能是（ ）

A．太阳高度大 B．白昼最长

C．晴朗天气多 D．坡度最大

【参考答案与解析】

1．D 水域养殖，水面太阳能发电，提升了土地的空间利用。渔业产量与养殖技术有关；太阳能的利用率与制造太阳能电池板及应用材料等因素有关；农业技术水平与农业科技有关。

2．B 太阳能电池板架设在水面，遮挡了大部分太阳辐射直射水面，导致水面获得热量减少，降低了水体温度，减弱了地面辐射，大气温度降低，不利于水中浮游植物生长。

3．A 为获得充足的太阳辐射能，太阳能电池面板尽可能地与太阳光线保持垂直，则电池面板与水面的夹角与当地正午太阳高度（角）存在互余关系：正午太阳越小，与水面夹角越大，反之，越小。1月1日连云港正午太阳高度最小。

4．C 太阳辐射强度由山麓至山顶，不同时间、不同海拔高度，呈现不同的变化。1—8月，山麓太阳辐射强度一直增大；9—1 2月山顶太阳辐射强度下降过程中有上升。

5．A 6月，太阳辐射垂直变化率随高度变化递减；1 1月，太阳辐射垂直变化率随高度变化递增。1 2月，太阳辐射垂直变化率为7，7月太阳垂直变化率为1 1，7月变化最大。

6．C 豫南地处长江流域，8月份长江流域受副高控制，出现伏旱天气，晴天多，太阳辐射强度大。

（作者单位：广东省佛山市高明区第四中学）