太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递能量,包括太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等,其中可见光只是电磁波谱中很窄的一部分。
电磁波谱
物体只要温度在绝对零度以上,就会向外发出电磁波,发出的电磁波的波长与温度有关。一般来说,温度越低,发出的电磁波的波长越长;温度越高,波长越短。太阳的表面温度约为5700度,内部温度高达1200万度以上,所以太阳发出的电磁波的波长较短,最长的波长也在微波范围内,不包括无线电波。而且X射线和γ射线都有。所以总体上说,太阳辐射是一种短波辐射。
太阳辐射能量大约50%集中在可见光区,红外线(含部分微波)约占43%,紫外线(包括少量的X射线、γ射线)约占7%。
不过,在太阳辐射到达地球表面时,电磁波中的能量分布有了较大变化。其中的紫外光谱区小了许多,可见光谱区也减少至总量的40%,而红外光谱区则增加到总量的近60%。红外线携带着较强的热能,所以太阳辐射能够给地球升温,太阳光照在身上也让人感到暖洋洋的。
除电磁波外,太阳还向外辐射粒子流。它是来自太阳上层大气,并以200-800km/s的速度运动的超音速等离子体带电粒子流。在地球附近的行星际空间中,其粒子密度为每立方厘米几个到几十个粒子;其速度也下降很多,在地球附近保持在每秒350~450千米。
太阳辐射粒子流是所谓“太阳风”的主要成分,主要是质子(氢原子核)和电子(β粒子),还有少数是氦原子核(即α粒子)。这些粒子流在到达地球表面前,就基本会被地球磁场和大气层吸收了。当太阳表面活动强烈时,如太阳耀斑爆发,来自太阳的高能辐射粒子流就会增强,会在地球南北两极形成美丽的极光,甚至可能影响地球上的电力系统和通讯系统。