太阳辐射

热量传递是自然界中广泛存在的一种现象，而热辐射则是热量传递的三种基本方式之一。例如，炙热的太阳就是通过热辐射的方式将热量源源不断地传递给地球。热辐射是唯一可以在真空环境下发生的热量传递方式。只要具有温度，任何物体都可以向外发射或者接收外界的热辐射。

热辐射的本质是一种电磁辐射，波长与其温度成反比，温度高则波长短。热辐射的波长通常处于0.1～100微米的范围内，主要包含紫外线、可见光和红外线。

太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递的能量。太阳辐射为短波辐射。其中，大约7%在紫外光谱区（波长0.15～0.4微米），50%的太阳辐射在可见光谱区（波长0.4～0.76微米），43%在红外光谱区（波长0.76～4微米）。

地球表面物体因为自身温度远低于太阳，其热辐射属于长波辐射。其中，生命光线（生物体的热辐射）的波长在8～14微米范围。

图1  太阳辐射光谱图

温室效应

大气层是地球外部的气体圈层，其主要成分有：氮气（约78%）；氧气（约21%）；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸汽。其中的二氧化碳等温室气体，使大气层具有温室效应。

来自太阳的短波辐射，近半数被大气层透射（透过大气层进入地球），其余被反射或吸收；而对来自于地球表面各类物体的长波辐射，绝大部分被反射（进入地球），只有极少的部分被透射或吸收。这样，大气层包裹的地球就相当于一个大温室，故称此现象为“温室效应”。

正常情况下，大气层及其温室效应有利于在地球表面维持适于人类生存的温度环境，但随着人类过度使用化石燃料，导致大气层中二氧化碳等温室气体的浓度不断升高，出现了地球气候变暖的趋势，主要表现在冰川融化、海平面上升，极端天气现象频发，严重影响到人类社会的可持续发展。

图2 大气层温室效应示意图

太阳辐射

热量传递是自然界中广泛存在的一种现象，而热辐射则是热量传递的三种基本方式之一。例如，炙热的太阳就是通过热辐射的方式将热量源源不断地传递给地球。热辐射是唯一可以在真空环境下发生的热量传递方式。只要具有温度，任何物体都可以向外发射或者接收外界的热辐射。

热辐射的本质是一种电磁辐射，波长与其温度成反比，温度高则波长短。热辐射的波长通常处于0.1～100微米的范围内，主要包含紫外线、可见光和红外线。

太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递的能量。太阳辐射为短波辐射。其中，大约7%在紫外光谱区（波长0.15～0.4微米），50%的太阳辐射在可见光谱区（波长0.4～0.76微米），43%在红外光谱区（波长0.76～4微米）。

地球表面物体因为自身温度远低于太阳，其热辐射属于长波辐射。其中，生命光线（生物体的热辐射）的波长在8～14微米范围。

图1  太阳辐射光谱图

温室效应

大气层是地球外部的气体圈层，其主要成分有：氮气（约78%）；氧气（约21%）；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸汽。其中的二氧化碳等温室气体，使大气层具有温室效应。

来自太阳的短波辐射，近半数被大气层透射（透过大气层进入地球），其余被反射或吸收；而对来自于地球表面各类物体的长波辐射，绝大部分被反射（进入地球），只有极少的部分被透射或吸收。这样，大气层包裹的地球就相当于一个大温室，故称此现象为“温室效应”。

正常情况下，大气层及其温室效应有利于在地球表面维持适于人类生存的温度环境，但随着人类过度使用化石燃料，导致大气层中二氧化碳等温室气体的浓度不断升高，出现了地球气候变暖的趋势，主要表现在冰川融化、海平面上升，极端天气现象频发，严重影响到人类社会的可持续发展。

图2 大气层温室效应示意图