太陽輻射在通過大氣層時(shí)，由于大氣的吸收、反射和散射作用，而使到達(dá)地面的太陽輻射受到很大削弱。
1．大氣對(duì)太陽輻射的吸收作用。太陽輻射通過大氣時(shí)，大氣中的水汽、氧、臭氧、二氧化碳和固體雜質(zhì)對(duì)太陽輻射有明顯的吸收作用，而其他成分對(duì)太陽輻射的吸收很少。不同成分對(duì)太陽輻射吸收的波長(zhǎng)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(qiáng)，它的吸收波長(zhǎng)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(gè)變化幅度。
大氣中氧（O2）的含量雖然很大，但它對(duì)太陽輻射的吸收能力不強(qiáng)，主要吸收波長(zhǎng)小于0.2 μm的紫外線輻射。大氣中臭氧（O3）含量雖少，但對(duì)太陽輻射的吸收能力很強(qiáng)。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(dá)地面，這就保護(hù)了地球上生物不受強(qiáng)紫外線輻射之害。臭氧對(duì)0.6 μm附近的太陽輻射中最強(qiáng)的部分也有一定的吸收能力。因此，臭氧對(duì)太陽輻射的吸收作用是很顯著的，它對(duì)平流層的增溫起著重要作用。
二氧化碳（CO2）對(duì)太陽輻射的吸收能力比較弱，僅對(duì)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(duì)太陽輻射的影響較小。
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，其影響大小主要取決于水滴、塵埃等雜質(zhì)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(shí)，它們對(duì)太陽輻射的吸收作用才比較顯著。
在對(duì)流層里，對(duì)太陽輻射起吸收作用的成分主要是水汽、雜質(zhì)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(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線和波長(zhǎng)較短的紫外線，而對(duì)可見光影響不大。
2．大氣對(duì)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(dá)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(dá)90%。赤道地區(qū)由于云量大，反射率高，明顯地影響著地表對(duì)太陽輻射的接收。
大氣中的雜質(zhì)顆粒越大，反射能力越強(qiáng)；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(duì)太陽輻射的散射作用。當(dāng)太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時(shí)，發(fā)生散射作用，散射的輻射能稱為散射輻射。陰天時(shí)，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(zhì)點(diǎn)是空氣分子或微小的塵埃，它們的散射能力與波長(zhǎng)的四次方成反比關(guān)系，這是通過實(shí)驗(yàn)得出的分子散射定律。因此，這種散射是有選擇性的，波長(zhǎng)越短，散射能力越強(qiáng)。在可見光部分藍(lán)紫色光波長(zhǎng)最短，散射能力最強(qiáng)，所以在晴朗的天空，特別是雨過天晴時(shí)，天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。另一種情況是發(fā)生散射作用的質(zhì)點(diǎn)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(zhǎng)同樣被散射，使天空呈白色，所以在陰天時(shí)，或者大氣中塵埃、煙霧較多時(shí)，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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