太阳辐射是一个重要的气象变量，可用来了解我们将从地球表面的太阳接收到的“热量”。 气候变化和温室气体的保留量正在改变这一太阳辐射量。
太阳辐射能够加热地面和物体的表面 （甚至我们的）几乎不加热空气。 此外，该变量对于评估我们在应对气候变化方面正在开展的工作非常重要。 您是否想了解有关太阳辐射的所有知识？
太阳辐射穿过大气
在这些炎热的夏天之一中，当我们在沙滩上时，我们会“躺在阳光下”。 当我们在毛巾中停留更长的时间时，我们会注意到我们的身体是如何变暖并升高温度的，直到我们被烧伤需要洗澡或躲在阴凉处。 如果空气不太热，这里发生了什么？ 发生的是 太阳的光线已经穿过我们的大气层，并且在空气几乎没有加热的情况下温暖了我们的身体。
与这种情况下我们所发生的事情相似的是地球所发生的事情：大气层几乎对太阳辐射是“透明的”，但是地球的表面和位于其上的其他物体确实吸收了它。 太阳传递给地球的能量称为辐射能或辐射。 辐射以携带能量的波的形式在太空中传播。 根据它们携带的能量大小，它们会沿着电磁频谱进行分类。 我们拥有能量最高的波，例如伽马射线，X射线和紫外线，以及能量较少的波，例如红外，微波和无线电波。
所有的身体都会发出辐射
所有物体都会根据其温度发出辐射。 这是由 Stefan-Boltzmann定律 其中指出，人体发出的能量与人体温度的四次方成正比。 这就是为什么太阳，一块燃烧的木头，我们自己的身体甚至一块冰都不断散发能量的原因。
这导致我们问自己一个问题：为什么我们能够“看到”太阳或燃烧的木头发出的辐射，而我们却看不到我们，地球表面或地球发出的辐射。一块冰？ 还有 这很大程度上取决于他们每个人达到的温度，因此，它们主要发出的能量。 人体达到的温度越高，它们在波浪中发出的能量就越大，这就是为什么它们会更明显的原因。
太阳的温度为6.000 K，主要在可见范围的波中发出辐射（通常称为光波），并且还发出紫外线（具有更多的能量，这就是为什么长时间曝光会灼伤我们的皮肤）的原因；剩下的是红外线，人眼无法察觉。 这就是为什么我们无法感知人体发出的辐射的原因。 人体的温度大约为摄氏37度，它发出的辐射在红外线中。
太阳辐射如何工作
当然，知道人体不断发出辐射和能量会给您带来另一个问题。 为什么，如果人体发出能量和辐射，它们不会逐渐冷却吗？ 这个问题的答案很简单： 它们在发射能量的同时也在吸收能量。 还有另一条定律是辐射平衡定律，它说物体发射的能量与其吸收的能量相同，这就是为什么它们能够保持恒定温度的原因。
因此，在我们的地球大气系统中，发生了一系列吸收，发射和反射能量的过程，因此 从太阳到达大气层顶部的辐射与进入太空的辐射之间的最终平衡为零。 换句话说，年平均温度保持恒定。 当太阳辐射进入地球时，大部分被地球表面吸收。 极少的入射辐射被云和空气吸收。 其余的辐射被表面，气体，云层反射并返回到外层空间。
人体相对于入射辐射反射的辐射量称为“反照率”。 因此，我们可以说 地球大气系统的平均反照率是30％。 新落的雪或一些高度垂直发育的积雨带的反照率接近90％，而沙漠的反照率约为25％，海洋的反照率约为10％（它们吸收几乎所有到达它们的辐射）。
我们如何测量辐射？
为了测量某一点接收到的太阳辐射，我们使用了一种称为总辐射表的设备。 此部分由封闭在透明半球中的传感器组成，该传感器可传输所有非常小的波长的辐射。 该传感器具有交替的黑色和白色部分，以不同的方式吸收辐射量。 这些段之间的温度对比根据辐射通量进行校准 （以瓦特/平方米为单位）。
我们还可以通过测量我们拥有的日照小时数来估算我们收到的太阳辐射量。 为此，我们使用了一种称为直升机图的仪器。 它是由朝向南方地理的玻璃球形成的，它像一个大的放大镜，将所有接收到的辐射集中在一个白炽点上，该白炽点燃烧着一天中逐渐消失的特殊纸带。
太阳辐射和增加温室效应
前面我们提到过，进入地球和离开地球的太阳辐射量是相同的。 这并非完全正确，因为如果是这样，我们星球的全球平均温度将为-88度。 我们需要一些帮助我们保持热量的物质，以使其具有宜人且宜居的温度，从而使地球上的生命得以实现。 那就是我们介绍温室效应的地方。 当太阳辐射撞击地球表面时，它几乎返回一半回到大气层，将其排入外层空间。 好吧，我们已经评论说，云，空气和其他大气成分吸收了一小部分太阳辐射。 但是，吸收的量不足以维持稳定的温度并使我们的星球适应居住。 我们如何在这些温度下生存？
所谓的温室气体是指那些保留地球表面所散发的一部分温度并返回大气的气体。 温室气体为： 水蒸气，二氧化碳（CO2），氮氧化物，硫氧化物，甲烷等。 每种温室气体具有吸收太阳辐射的不同能力。 它吸收辐射的能力越强，它将保留的热量就越多，并且不会让其返回外层空间。
在整个人类历史上，温室气体（包括最多的CO2）的浓度越来越高。 这种增加的原因是 工业革命以及工业，能源和运输中化石燃料的燃烧。 化石燃料（例如石油和煤炭）的燃烧会导致CO2和甲烷的排放。 这些气体的排放量不断增加，导致它们保留大量的太阳辐射，并且不允许其返回外太空。
这就是所谓的温室效应。 但是，增加这种影响我们称之为温室 这适得其反，因为我们正在做的是越来越多地提高全球平均气温。 这些吸收辐射的气体在大气中的浓度越高，它们将保留的热量就越多，因此，温度将升高得越高。
太阳辐射与气候变化
全球变暖在世界范围内广为人知。 由于大量保留太阳辐射而导致的温度升高导致全球气候变化。 这不仅意味着地球的平均温度将会升高，而且气候及其所涉及的一切都会发生变化。
温度的升高导致气流的不稳定，海洋质量，物种分布，季节的延续，极端气象现象（例如干旱，洪水，飓风...）的增加等。。 因此，为了稳定地恢复辐射平衡，我们必须减少温室气体排放并恢复气候。