起伏地形下的太阳直接辐射-新疆哈密市第十五中学高三实验班地理二轮复习培优教案

起伏地形下的太阳直接辐射   地面获得的太阳辐射受多种因素的影响：纬度因素、地形因素（地形坡向、坡度和周围地形的相互屏蔽作用等）、地表物质组成、大气状况（如水汽、气溶胶等）及气象状况（如云量等）。本文主要阐述起伏地形下的太阳辐射受坡向、坡度、季节及纬度差异的影响状况。为方便说明，我们设平坦地形条件下的天文辐射为S，起伏地形条件下实际获得的太阳辐射为Q，起伏地形下的实际辐射与水平面的天文辐射之比为R。R值随着坡向、坡度、季节及纬度均有相应的变化和差异。 一、基本规律和方法 1.地形坡向对太阳直接辐射的影响 ⑴同一季节地形坡向的太阳辐射的变化 如图1，若该地位于北回归线以北某地，各坡向的坡度相同。东坡太阳光线在上午与山坡的夹角由小到大再变小；正午时，南坡坡面与太阳光线的夹角与水平地形下的太阳辐射值有较大差异，R值大于1；北坡受地形的屏蔽作用，几乎无太阳直接辐射；R值远小于1；西坡与东坡相似。 ⑵不同季节地形坡向的太阳辐射的变化 如图2，若该地位于北回归线以北某地，各坡向的坡度相同，且坡度较小。随着正午太阳高度的年变化，图中L1、L2分别为北半球冬至日和夏至日的太阳入射光线。南坡坡面上R值在冬至日和夏至日都大于l；北坡的R值在冬至日和夏至日都小于l；但北坡夏至日的R值远远大于冬至日。东西坡R值变化不明显。 2.地形坡度对太阳直接辐射的影响 ⑴同一坡向的地形坡度对太阳辐射的影响 如图3，以南坡为例，夏至日该地水平地形的正午太阳高度为80°，坡度小于10°的起伏地形中，R值大于l，其中，坡度越大，R值越大；坡度在10°时，R值最大。坡度从10°增加到20°过程中，R值仍大于1，但R值逐渐变小。坡度大于20°时，R值小于1，并且随着坡度的增大，R值逐渐减小。 该地冬至日的正午太阳高度为33°。在起伏地形各坡度上南坡的R值都大于1。坡度自0°增大到57°时，其R值逐渐增大；坡度大于57°时，随着坡度增大，R值逐渐缩小。 (2)不同坡向的地形坡度对太阳辐射的影响 图3中，北坡情况比较简单。R值小于1，且坡度越大，R值越小；坡度超过80°时，受地形的屏蔽作用，北坡正午无太阳直接辐射。 冬至日由于正午太阳高度小，在北坡坡度达到33°时，地形的屏蔽作用使其无太阳直接辐射。 3.同纬度地形坡度、坡向对太阳直接辐射的影响（如图4） 南坡的R值大于1，且随坡度的增加(0°-23°