天馬行空的逍遙
太陽只是宇宙中一顆十分普通的恒星，但它卻是太陽系的中心天體。太陽系中，包含我們的地球在內(nèi)的八大行星、一些矮行星、彗星和其它無數(shù)的太陽系小天體，都在太陽的強大引力作用下環(huán)繞太陽運行。
太陽向宇宙空間發(fā)射電磁波和粒子流。地球所接受到的太陽輻射能量僅為太陽向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一，但卻是地球大氣運動的主要能量源泉。到達(dá)地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量。
在地球位于日地平均距離處時，地球大氣上界垂直于太陽光線的單位面積在單位時間內(nèi)所受到的太陽輻射的全譜總能量，稱為太陽常數(shù)。
太陽常數(shù)的常用單位為瓦/米2。因觀測方法和技術(shù)不同，得到的太陽常數(shù)值不同。世界氣象組織(WMO)1981年公布的太陽常數(shù)值是1368瓦/米2。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15~4.0微米之間。
大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(qū)(波長0.4~0.76微米)，7%在紫外光譜區(qū)(波長0.76微米)，最大能量在波長0.475微米處。由于太陽輻射波長較地面和大氣輻射波長(約3~120微米)小得多，所以通常又稱太陽輻射為短波輻射，稱地面和大氣輻射為長波輻射。
太陽活動和日地距離的變化等會引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化太陽輻射通過大氣，一部分到達(dá)地面，稱為直接太陽輻射;另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間，另一部分到達(dá)地面，到達(dá)地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達(dá)地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。
太陽輻射通過大氣后，其強度和光譜能量分布都發(fā)生變化。到達(dá)地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多，在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區(qū)幾乎絕跡，在可見光譜區(qū)減少至40%，而在紅外光譜區(qū)增至60%。
天文輻射的時空變化特點是:
①全年以赤道獲得的輻射最多，極地最少。這種熱量不均勻分布，必然導(dǎo)致地表各緯度的氣溫產(chǎn)生差異，在地球表面出現(xiàn)熱帶、溫帶和寒帶氣候;
②天文輻射夏大冬小，它導(dǎo)致夏季溫高冬季溫低。大氣對太陽輻射的削弱作用包括大氣對太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經(jīng)過整層大氣時，0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收，在可見光區(qū)大氣吸收很少。在紅外區(qū)有很強的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要有氧、臭氧、水汽和液態(tài)水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。云層能強烈吸收和散射太陽輻射，同時還強烈吸收地面反射的太陽輻射。
云的平均反射率為0.50~0.55。經(jīng)過大氣削弱之后到達(dá)地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言，太陽總輻射只占到達(dá)大氣上界太陽輻射的45%?？傒椛淞侩S緯度升高而減小，隨高度升高而增大。一天內(nèi)中午前后最大，夜間為0;一年內(nèi)夏大冬小。
地球的命運是不確定的。
當(dāng)太陽成為紅巨星時，其半徑大約會是現(xiàn)在的200倍，表面可能將膨脹至地球現(xiàn)在的軌道--1AU(1.5×10m)。然而，當(dāng)太陽成為漸近巨星分支的恒星時，由于恒星風(fēng)的作用，它大約已經(jīng)流失30%的質(zhì)量，所以地球的軌道會向外移動。如果只是這樣，地球或許可以幸免，但新的研究認(rèn)為地球可能會因為潮汐的相互作用而被太陽吞噬掉。但即使地球能逃脫被太陽焚毀的命運，地球上的水仍然都會沸騰，大部分的氣體都會逃逸入太空。
