太阳辐射及其在植物生长中的作用

太阳:能量的来源

太阳是地球最近的恒星,和它的辐射能量几乎地球的唯一能量来源。非常渺小和微不足道的能量可从其他来源,如地球内部,月球和其他恒星。平均sun-earth距离,也被称为一个天文单位(1 AU), 1.496 x 108公里,或者更准确地说,149年,597年,890±500公里。地球绕太阳的椭圆轨道。最低sun-earth距离约0.983盟和最高大约1.017天文单位。地球是在最接近太阳(近日点)约1月3日,在最远的点(远日点大约7月4日)。可见的磁盘或光球的半径是6.599 x 105公里,1.989倍太阳质量是1030公斤(古蒂和容,1989;伊克巴尔,1983)。

太阳是一个完全气体的身体。外层的化学成分(质量)71%的氢、26.5%的氦,2.5%更重的金属。其物理结构是复杂的,尽管一些地区,包括核心,光球层、扭转层、色球层和日冕,认可。

最里面的地区,核心,是密集和太阳最热的一部分。它是由高度压缩气体在100年到150年g-cm-3密度。核心温度在15 x 106 x 40 106°C。外的核心是包含了几乎所有的室内太阳的质量。核心和内部被认为是一个巨大的聚变反应发生的核反应堆。这些反应由太阳辐射的能量供应。最重要的反应是氢的过程转化为氦。能量首先转移到太阳的表面,然后辐射到太空中。太阳的辐射核心和室内的形式被认为是X射线和伽玛射线。

太阳表面的,称为光球层,是大多数可见辐射的来源到达地球表面。光球是地壳时肉眼可见通过蓝色玻璃看太阳。这是由非常低密度气体。这个地区的温度是4000到6000摄氏度。尽管它有低密度(空气在海平面的身手,尤其),光球是不透明的,因为它是由强烈的电离气体。光球层的来源辐射通量空间,因为它有能力发射和吸收辐射的连续光谱。

在光球层是太阳大气,这几百公里深,几乎是透明的。这种太阳能大气称为换向层。这一层包含蒸汽的几乎所有的元素在地球上发现的。在扭转层是色球层,约25000公里深。从地球上看到只有在日全食时它看起来是一个乐观的颜色层。在这个区域,短暂的,灿烂的太阳耀斑发生在云的氢和氦。这些太阳耀斑是一种剧烈的紫外线(UV)和无线电波辐射。带电粒子的太阳耀斑喷射流也称为小体,而到达地球表面,其磁场干扰。色球层的温度比光球层的高上几倍。

太阳日冕的外层部分,这是由极其稀薄气体称为太阳风。这些风被认为是由一些非常稀疏的离子和电子的移动到一个非常高的速度和被认为延伸到太阳系。日冕可以看到日全食。它有一个温度的1800000°K。没有锋利的外层区域边界。

这些区域表明,太阳不会作为一个完美的黑体辐射器在一个固定的温度。辐射通量是几层的综合结果。对于一般的目的,然而,太阳可以称为黑体温度5762°K。太阳自转速度变量的深度和纬度。以太阳黑子的运动,阴历周期(从地球上看到)是26.90 + 5.2 sin2(纬度)天。

太阳是一个变量的明星。据估计大约5 x 109岁了。在地质时间尺度气候变化表明明确的理论发生了变化,必须在太阳的一生。根据被广泛接受的理论,当太阳形成小6%和300°K冷却器,及其辐照度thanpres-ent-day值低40%(古蒂和容,1989)。

一些变化发生在太阳定期监测。这些变化与磁场活动之间的相互作用所产生的对流运动,太阳自转,太阳的磁场。磁场和电流穿透色球层和日冕磁场的变化有更大的影响,因为低密度。

最引人注目的视觉障碍在光球层,这些被称为太阳黑子。这些都是补丁不同直径从几千到100000公里,与一个排放温度中心约1500°K低于安静的光球。光球层的一部分被斑点从未超过0.2%,和他们的平均持久性是大约一个星期。对于大多数的时间观察,一个太阳黑子周期平均11.04年。点的数量只有一个太阳的特征,在这个节奏的方式变化。最低后,点第一个出现在27°纬度在两个半球。随着循环的进行,他们朝赤道方向漂移,接近8°纬度消失。他们很少观察到纬度高于30°或低于5°。

当太阳黑子肢体附近可以看出包围的网络增强photospheric发射,补丁称为光斑。这些photospheric排放有较长的寿命比太阳黑子群有关,后出现之前和消失点。

小叶或海滨典型特征的其他干扰在氢光(h - alpha)。小叶是最突出的特征,他们出现在高纬度地区,没有斑点。偶尔,一个氢小叶附近处会点亮。在极端情况下,擦亮眼睛是可见的。这些明亮的称为太阳耀斑,他们与莱曼α和其他紫外线辐射的增加影响上层大气。

日珥是photospheric喷发扩展到色球层。许多不同的形式出现,但一个典型的突出可能是30000公里高,长200000公里,温度为5000°K。

电晕的巨大变化。日冕的热源是紫外发射水平在高层大气密度非常低。的热成,150公里以上,深受变量条件太阳。太阳黑子周期的日冕扰动是密切相关的。在可见光下的电晕显得更加参差不齐的黑子最大比最小。电晕的太阳射电辐射显示显著变化与太阳黑子周期也与短太阳黑子数的变化。

太阳常数

太阳的来源超过99%的所需的热能物理过程发生地球大气层系统学。的太阳常数是多少太阳辐射通量的地球大气层的外边界,得到在一个表面上垂直于太阳的方向在太阳与地球之间的平均距离。太阳常数的值是1370 W m - 2(约2 cal-cm-2-min-1),使单位面积上的平均通量太阳能地球表面的350 W m - 2。太阳常数只是大约不变。根据地球到太阳的距离,它的值范围从大约1360到1380 W m - 2。

的能量,大约31%分散回到空间,43%被地球表面吸收,大气吸收26%。出口比进口整个地球表面的太阳辐射通量(称为反照率)约为0.31,平均约225 W m - 2(范围220 - 235 W m - 2)用于加热,直接或间接,地球大气层系统(古蒂和容,1989;Kiehl Trenberth, 1997;罗伯特·et al ., 1999)。地球表面的辐照量不均匀,在赤道和每年的价值就是在两极附近的2.4倍。太阳能事件在一个表面取决于地理位置,表面的取向,时间,时间,和大气条件(bo, 1981)。

继续阅读:性质和辐射定律

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