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'''日射量({{lang|en|insolation}})'''，或稱'''太陽輻照(solar irradiation'''<ref>{{Cite web|title=國家教育研究院-樂詞網|url=https://terms.naer.edu.tw/detail/06c833c0c5fdf05f9677a561ae11dfd7/|access-date=2023-01-13|website=terms.naer.edu.tw|archive-date=2023-01-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20230113084400/https://terms.naer.edu.tw/detail/06c833c0c5fdf05f9677a561ae11dfd7/|dead-url=no}}</ref>''')'''、'''太陽輻射量'''、'''日照(solar exposure'''<ref>{{Cite web|title=國家教育研究院-樂詞網|url=https://terms.naer.edu.tw/detail/54fa60fdc67beb5dccbb06261681cc3f/|access-date=2023-01-13|website=terms.naer.edu.tw|archive-date=2023-01-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20230113084357/https://terms.naer.edu.tw/detail/54fa60fdc67beb5dccbb06261681cc3f/|dead-url=no}}</ref>''')'''，是在測量儀器的波長範圍內以[[電磁輻射]]的形式從[[太陽]]接收的每單位面積一定時間內的能量功率累積。日射量常用的SI制單位為百萬[[焦耳]]/平方米（<math>MJ/m^2</math>），某些儀器上也以單位時間的[[光子]]數（<math>\mu mol/(m^2 sec)</math>）來表示。

和'''日照强度({{lang|en|Solar irradiance}})'''<ref>{{Cite web|title=國家教育研究院-樂詞網|url=https://terms.naer.edu.tw/detail/e58e2d2d53d361e8dc47104682c5d92f/|access-date=2023-01-13|website=terms.naer.edu.tw|archive-date=2023-01-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20230113084405/https://terms.naer.edu.tw/detail/e58e2d2d53d361e8dc47104682c5d92f/|dead-url=no}}</ref>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'''為每單位面積瞬間的能量，SI制單位為[[瓦特]]/平方米（<math>W/m^2</math>）

日射量是[[太陽輻射]]經過[[大氣]][[吸收 (光学)|吸收]]和[[散射]]後，可以在[[宇宙]]中或地球表面測量到的太陽輻射。 [[宇宙]]中的日射量是與太陽的距離，太陽週期和跨週期變化的函數<ref name="Boxwell">Michael Boxwell, ''Solar Electricity Handbook: A Simple, Practical Guide to Solar Energy'' (2012), p. 41–42.</ref>。地表的日射量還取決於測量面的傾斜度、[[太陽高度角]]以及大氣條件<ref name="Stickler">{{cite web|title=Educational Brief - Solar Radiation and the Earth System|url=http://education.gsfc.nasa.gov/experimental/July61999siteupdate/inv99Project.Site/Pages/science-briefs/ed-stickler/ed-irradiance.html|last=Stickler|first=Greg|publisher=National Aeronautics and Space Administration|access-date=5 May 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160425164312/http://education.gsfc.nasa.gov/experimental/July61999siteupdate/inv99Project.Site/Pages/science-briefs/ed-stickler/ed-irradiance.html|archive-date=25 April 2016}}</ref>。地表的日射量會影響植物的新陳代謝和動物行為<ref>C.Michael Hogan. 2010. [http://www.eoearth.org/article/Abiotic_factor?topic=49461 ''Abiotic factor''. Encyclopedia of Earth. eds Emily Monosson and C. Cleveland. National Council for Science and the Environment] {{Wayback|url=http://www.eoearth.org/article/Abiotic_factor?topic=49461 |date=20130608071757 }}. Washington DC</ref>。  

日射量的研究和測量具有幾個重要的應用，包括[[太陽能發電廠]]的發電量預測、建築物的供熱和製冷負荷，以及氣候模型和[[天气预报]]。

== 類型 ==
[[File:World GHI Solar-resource-map GlobalSolarAtlas World-Bank-Esmap-Solargis.png|upright=1.5|thumb|全天空日射量的全球分布圖 <ref name="Global Solar Atlas">World Bank. 2017. Global Solar Atlas. https://globalsolaratlas.info {{Wayback|url=https://globalsolaratlas.info/ |date=20181127131800 }}</ref>]] 
[[File:World DNI Solar-resource-map GlobalSolarAtlas World-Bank-Esmap-Solargis.png|upright=1.5|thumb|直達日射的全球分布圖 <ref name= "Global Solar Atlas" />]] 
日射量根據其應用領域，被分類為以下幾種不同的類型：
===總太陽輻射===
'''總太陽輻射'''（英文：Total Solar Irradiance，TSI）是對入射到地球高層大氣的每單位面積上， [[垂直]]於入射光方向所量測到的日射量<ref name=Stickler />，所有波長的[[太陽輻射]]的能量總和。[[太陽常數]]便是一[[天文單位]]下的總太陽日射平均值。

===直達日射===
{{Link-en|直達日射|direct normal Irradiance}}（英文：Direct Normal Irradiation，DNI 或 beam radiation），是指垂直於太陽光直進方向的平面上，所測量到的日射量<ref name=NREL_glossary_D>{{cite web|title=RReDC Glossary of Solar Radiation Resource Terms|url=http://rredc.nrel.gov/solar/glossary/gloss_d.html|website=rredc.nrel.gov|access-date=25 November 2017|archive-date=2018-06-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20180613052720/http://rredc.nrel.gov/solar/glossary/gloss_d.html|dead-url=no}}</ref>，並不包括[[漫射]]的[[太陽輻射]]。 直達日射等於大氣上方的地外輻射，減去由[[大氣]][[吸收 (光学)|吸收]]和[[散射]]能量損耗。 損耗的量取決於一天中的時間（因為[[太陽高度角]]隨時間變化）、[[雲量]]，空氣水分含量和[[懸浮固體]]等因素。 外大氣層的{{Link-en|直達日射|direct normal Irradiance}}也會隨著一年中的時間而變化（因為地日距離會變化），不過與總太陽輻射的損失相比，這項影響通常不太明顯。

===擴散日射===
'''擴散日射'''（英文：Diffuse Horizontal Irradiance ，DHI 或 Diffuse Sky Radiation）是[[大氣層]][[散射]]的地表輻射，通常在水平表面上測量的，其輻射來自天空中所有點，但扣除{{Link-en|直達日射|direct normal Irradiance}}<ref name=NREL_glossary_D /><ref name=":1">{{cite web|title=What is the Difference between Horizontal and Tilted Global Solar Irradiance? - Kipp & Zonen|url=http://www.kippzonen.com/News/408/The-Difference-between-Horizontal-and-Tilted-Global-Solar-Irradiance#.Whk1dUqWaHs|website=www.kippzonen.com|access-date=25 November 2017|archive-date=2020-08-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20200809012953/https://www.kippzonen.com/News/408/The-Difference-between-Horizontal-and-Tilted-Global-Solar-Irradiance#.Whk1dUqWaHs|dead-url=no}}</ref>，因此在沒有[[大氣]]的情況下幾乎沒有擴散日射<ref name=NREL_glossary_D /> 。

===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測得的總日射量。 它是{{Link-en|直達日射|direct normal Irradiance}}和擴散日射的總和：<ref>{{cite web|title=RReDC Glossary of Solar Radiation Resource Terms|url=http://rredc.nrel.gov/solar/glossary/gloss_g.html|website=rredc.nrel.gov|access-date=25 November 2017|archive-date=2018-06-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20180614160659/http://rredc.nrel.gov/solar/glossary/gloss_g.html|dead-url=no}}</ref>
<center>
<math>
\text{GHI} = \text{DHI} + \text{DNI} \times \cos (z)
</math>
</center>

== 地表日射 ==
[[File:SR20_pyranometer_1.jpg|缩略图| [[全天太陽輻射計]]，是測量全天空日射量的儀器。]]
外大氣層所接收到的總太陽輻射年平均約為1361 <math>W/m^2</math><ref>{{cite journal|title=A Solar Irradiance Climate Data Record|first1=O.|last2=Lean|first2=J. L.|date=22 August 2016|journal=Bulletin of the American Meteorological Society|issue=7|doi=10.1175/bams-d-14-00265.1|volume=97|pages=1265–1282|bibcode=2016BAMS...97.1265C|last3=Pilewskie|first3=P.|last4=Snow|first4=M.|last5=Lindholm|first5=D.|last1=Coddington|doi-access=free}}</ref>。太陽的光線在穿過大氣層時會有能量損耗，在晴天，海平面上的最大正常全天空日射約為1000 <math>W/m^2</math>。 當[[功率]]1361 <math>W/m^2</math>的太陽光到達大氣層上方時（當太陽在無雲的天空中到達天頂時），地表所能接收到的直達日射約為1000<math>W/m^2</math>，水平面上的全天空日射約為1120<math>W/m^2</math><ref name="Solar constant at ground level">{{cite web|title=Introduction to Solar Radiation|url=http://www.newport.com/Introduction-to-Solar-Radiation/411919/1033/content.aspx|publisher=Newport Corporation|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20131029234117/http://www.newport.com/Introduction-to-Solar-Radiation/411919/1033/content.aspx|archive-date=October 29, 2013}}</ref>。 後者包含擴散日射的能量。 實際數字隨太陽的角度和大氣環境而變化。

=== 投影效應 ===
[[File:Seasons.too.png|缩略图|'''投影效應''': 同樣的光束若從法線方向照射平面，其分布在單位面積的能量會是與[[法线|法線]]成60°角的同樣光束的兩倍。]]
當表面直接面對且垂直於太陽時，該表面上的日射量最大。當表面與太陽之間的角度偏離法線時，日射量隨該角度的[[餘弦]]值減小。如右圖，一英里寬的光束從頭頂垂直照射，另一光束則與[[法线|法線]]成60°角（與水平面成 30°角），其餘弦值為1/2，而平行法線的光線餘弦為1。因此，與[[法线|法線]]成60°角的光束將光散佈在兩倍的面積上。因此，每平方英里的光量減少一半。 這種「投影效應」是地球兩極地區比赤道地區冷得多的主要原因。每年平均而言，兩極比赤道受到的日照要少，因為兩極的角度總是比熱帶地區遠離太陽的角度大，而且在各自冬季的六個月中根本沒有任何日照。

=== 吸收效應 ===
當太陽光以靠近水平面的角度入射[[大氣層]]十，會穿過更多的大氣，這會使其能量散失，從而進一步減少表面的日射量。

光束能量的衰減受[[比爾-朗伯定律]]控制，即到達表面的透射率或日照分數在路徑的光學深度或吸收率中呈指數下降。大氣中的日照對於任何給定的短路徑，光學深度與沿該長度的吸收器和散射器的數量成比例，通常隨著高度的降低而增加。那麼，整個路徑的光學深度就是這些光學深度在路徑上的積分（總和）。

=== 太陽能潛力 ===
在全球各個國家，區域和國家層面對太陽能潛力的評估和測繪一直是學術和商業上的重大課題。對各個國家的太陽能潛力進行全面測繪的最早嘗試之一是由聯合國環境規劃署資助，美國[[国家可再生能源实验室]]進行的太陽能與風能資源評估（SWERA）專案<ref>{{Cite web|title=Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA) &#124; Open Energy Information|url=https://openei.org/wiki/Solar_and_Wind_Energy_Resource_Assessment_(SWERA)|access-date=2020-12-24|archive-date=2021-03-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20210322044849/https://openei.org/wiki/Solar_and_Wind_Energy_Resource_Assessment_(SWERA)|dead-url=no}}</ref>。其他示例包括[[美国国家航空航天局]]和其他類似機構的全球製圖，其中許多可在[[國際可再生能源機構]]提供的全球可再生能源圖集上找到。 2017年1月，[[世界銀行]]利用Solargis提供的數據發布了《全球太陽能圖集》，為涵蓋所有國家的高質量太陽能數據，地圖和GIS圖層提供了單一來源。

<gallery mode="packed" style="text-align:center" heights="200" caption="按地區和國家劃分的全天空日射圖（注意：各圖的相同顏色所代表的數值並不一致）)">
File:Sub-Saharan-Africa GHI mid-size-map 156x192mm-300dpi v20170928.png|撒哈拉以南非洲地區
File:Latin America and Caribbean GHI Solar-resource-map GlobalSolarAtlas World-Bank-Esmap-Solargis.png|拉丁美洲和加勒比地區
File:India GHI Solar-resource-map GlobalSolarAtlas World-Bank-Esmap-Solargis.png|印度
File:Mexico GHI Solar-resource-map GlobalSolarAtlas World-Bank-Esmap-Solargis.png|墨西哥
</gallery>

== 參考資料 ==
{{references|2}}
[[Category:气候学]][[Category:太陽能]][[Category:自然資源]]