太陽輻射在通過大氣層時，由于大氣的吸收、反射和散射作用，而使到達地面的太陽輻射受到很大削弱。

1．大氣對太陽輻射的吸收作用。太陽輻射通過大氣時，大氣中的水汽、氧、臭氧、二氧化碳和固體雜質對太陽輻射有明顯的吸收作用，而其他成分對太陽輻射的吸收很少。不同成分對太陽輻射吸收的波長范圍也不同，所以通常稱為選擇性吸收。

水汽吸收太陽輻射的紅外線部分能力最強，它的吸收波長范圍主要在0.93～2.85 μm之間。因大氣中的水汽含量是變化的，所以它吸收的太陽輻射量有個變化幅度。

大氣中氧（O2）的含量雖然很大，但它對太陽輻射的吸收能力不強，主要吸收波長小于0.2 μm的紫外線輻射。大氣中臭氧（O3）含量雖少，但對太陽輻射的吸收能力很強。由于臭氧的吸收作用，使小于0.29 μm的紫外線輻射不能到達地面，這就保護了地球上生物不受強紫外線輻射之害。臭氧對0.6 μm附近的太陽輻射中最強的部分也有一定的吸收能力。因此，臭氧對太陽輻射的吸收作用是很顯著的，它對平流層的增溫起著重要作用。

二氧化碳（CO2）對太陽輻射的吸收能力比較弱，僅對紅外線4.3 μm附近的輻射有一定的吸收能力（這部分的太陽輻射很微弱），所以二氧化碳的吸收作用對太陽輻射的影響較小。

懸浮在大氣中的水滴、塵埃等雜質也能吸收一部分太陽輻射，其影響大小主要取決于水滴、塵埃等雜質在大氣中的含量。例如在大城市上空或出現(xiàn)沙暴等天氣時，它們對太陽輻射的吸收作用才比較顯著。

在對流層里，對太陽輻射起吸收作用的成分主要是水汽、雜質和二氧化碳；在平流層里主要是臭氧；高層大氣里主要是氧。

通過大氣的吸收作用，太陽輻射被削弱的部分主要是波長較長的紅外線和波長較短的紫外線，而對可見光影響不大。

2．大氣對太陽輻射的反射作用。大氣中的云層和較大顆粒的塵埃，能將一部分太陽輻射反射到宇宙空間去，使到達地面的太陽輻射受到削弱。

反射能力的大小通常用反射率來表示。照射到某物體上的太陽輻射總量為100，其反射出去的能量占百分之幾，即為該物體的反射率。一般情況下，云的反射率平均為50%～55%。高而薄的云反射率小，約為20%～25%；低而厚的云反射率大，在70%左右，最大可達90%。赤道地區(qū)由于云量大，反射率高，明顯地影響著地表對太陽輻射的接收。

大氣中的雜質顆粒越大，反射能力越強；顆粒越小，反射能力越差。

反射沒有選擇性，所以反射光呈白色。

3．大氣對太陽輻射的散射作用。當太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時，發(fā)生散射作用，散射的輻射能稱為散射輻射。陰天時，見不到太陽直接照射的光，所見到的光都是散射光；在日出之前天就亮了，在樹陰下，在房間里，凡是陽光不能直接照射的地方，仍是明亮的，這些都是散射作用的緣故。

散射作用可分為兩種情況，一種情況是發(fā)生散射作用的質點是空氣分子或微小的塵埃，它們的散射能力與波長的四次方成反比關系，這是通過實驗得出的分子散射定律。因此，這種散射是有選擇性的，波長越短，散射能力越強。在可見光部分藍紫色光波長最短，散射能力最強，所以在晴朗的天空，特別是雨過天晴時，天空呈現(xiàn)蔚藍色。另一種情況是發(fā)生散射作用的質點是顆粒較大的塵埃、霧粒、小水滴等，它們的散射無選擇性，各種波長同樣被散射，使天空呈白色，所以在陰天時，或者大氣中塵埃、煙霧較多時，天空呈灰白色。因散射作用使太陽輻射削弱的主要部分是可見光中的短波部分。
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