日射量

日射量(insolation)，或称太阳辐照(solar irradiation)、太阳辐射量、日照(solar exposure)，是在测量仪器的波长范围内以电磁辐射的形式从太阳接收的每单位面积一定时间内的能量功率累积。日射量常用的SI制单位为百万焦耳/平方米（$MJ/m^{2}$），某些仪器上也以单位时间的光子数（$\mu mol/(m^{2}sec)$）来表示。

和日照强度(Solar irradiance)不同的是，日射量是日照强度对时间的积分，可求出一段时间内表面所受的辐射能。日照强度为每单位面积瞬间的能量，SI制单位为瓦特/平方米（$W/m^{2}$）

日射量是太阳辐射经过大气吸收和散射后，可以在宇宙中或地球表面测量到的太阳辐射。 宇宙中的日射量是与太阳的距离，太阳周期和跨周期变化的函数。地表的日射量还取决于测量面的倾斜度、太阳高度角以及大气条件。地表的日射量会影响植物的新陈代谢和动物行为。

日射量的研究和测量具有几个重要的应用，包括太阳能发电厂的发电量预测、建筑物的供热和制冷负荷，以及气候模型和天气预报。

类型

全天空日射量的全球分布图

直达日射的全球分布图

日射量根据其应用领域，被分类为以下几种不同的类型：

总太阳辐射

总太阳辐射（英文：Total Solar Irradiance，TSI）是对入射到地球高层大气的每单位面积上， 垂直于入射光方向所量测到的日射量，所有波长的太阳辐射的能量总和。太阳常数便是一天文单位下的总太阳日射平均值。

直达日射

直达日射（英文：Direct Normal Irradiation，DNI 或 beam radiation），是指垂直于太阳光直进方向的平面上，所测量到的日射量，并不包括漫射的太阳辐射。 直达日射等于大气上方的地外辐射，减去由大气吸收和散射能量损耗。 损耗的量取决于一天中的时间（因为太阳高度角随时间变化）、云量，空气水分含量和悬浮固体等因素。 外大气层的直达日射也会随着一年中的时间而变化（因为地日距离会变化），不过与总太阳辐射的损失相比，这项影响通常不太明显。

扩散日射

扩散日射（英文：Diffuse Horizontal Irradiance ，DHI 或 Diffuse Sky Radiation）是大气层散射的地表辐射，通常在水平表面上测量的，其辐射来自天空中所有点，但扣除直达日射，因此在没有大气的情况下几乎没有扩散日射 。

全天空日射

全天空日射（英文：Global Horizontal Irradiance ，GHI）是在地表水平面上所测得的总日射量。 它是直达日射和扩散日射的总和：

${\text{GHI}}={\text{DHI}}+{\text{DNI}}\times \cos(z)$

地表日射

全天太阳辐射计，是测量全天空日射量的仪器。

外大气层所接收到的总太阳辐射年平均约为1361 $W/m^{2}$。太阳的光线在穿过大气层时会有能量损耗，在晴天，海平面上的最大正常全天空日射约为1000 $W/m^{2}$。 当功率1361 $W/m^{2}$的太阳光到达大气层上方时（当太阳在无云的天空中到达天顶时），地表所能接收到的直达日射约为1000$W/m^{2}$，水平面上的全天空日射约为1120$W/m^{2}$。 后者包含扩散日射的能量。 实际数字随太阳的角度和大气环境而变化。

投影效应

投影效应: 同样的光束若从法线方向照射平面，其分布在单位面积的能量会是与法线成60°角的同样光束的两倍。

当表面直接面对且垂直于太阳时，该表面上的日射量最大。当表面与太阳之间的角度偏离法线时，日射量随该角度的余弦值减小。如右图，一英里宽的光束从头顶垂直照射，另一光束则与法线成60°角（与水平面成 30°角），其余弦值为1/2，而平行法线的光线余弦为1。因此，与法线成60°角的光束将光散布在两倍的面积上。因此，每平方英里的光量减少一半。 这种“投影效应”是地球两极地区比赤道地区冷得多的主要原因。每年平均而言，两极比赤道受到的日照要少，因为两极的角度总是比热带地区远离太阳的角度大，而且在各自冬季的六个月中根本没有任何日照。

吸收效应

当太阳光以靠近水平面的角度入射大气层十，会穿过更多的大气，这会使其能量散失，从而进一步减少表面的日射量。

光束能量的衰减受比尔-朗伯定律控制，即到达表面的透射率或日照分数在路径的光学深度或吸收率中呈指数下降。大气中的日照对于任何给定的短路径，光学深度与沿该长度的吸收器和散射器的数量成比例，通常随着高度的降低而增加。那么，整个路径的光学深度就是这些光学深度在路径上的积分（总和）。

太阳能潜力

在全球各个国家，区域和国家层面对太阳能潜力的评估和测绘一直是学术和商业上的重大课题。对各个国家的太阳能潜力进行全面测绘的最早尝试之一是由联合国环境规划署资助，美国国家可再生能源实验室进行的太阳能与风能资源评估（SWERA）专案。其他示例包括美国国家航空航天局和其他类似机构的全球制图，其中许多可在国际可再生能源机构提供的全球可再生能源图集上找到。 2017年1月，世界银行利用Solargis提供的数据发布了《全球太阳能图集》，为涵盖所有国家的高质量太阳能数据，地图和GIS图层提供了单一来源。

• 按地区和国家划分的全天空日射图（注意：各图的相同颜色所代表的数值并不一致）)
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  撒哈拉以南非洲地区
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  拉丁美洲和加勒比地区
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  印度
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  墨西哥