一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，首先通过热气球获得地外光谱辐照度，然后以均质大气模型为依据，推导出大气质量与地面光谱的关系，然后在保持大气质量不变的情况下，定量分析环境参数引起光谱的变化，最后考虑云对光谱的影响的修正因子，得出任意天气任意时间任意地点的太阳光谱，为提高太阳能的利用率提供参考。

A calculation method of solar spectrum based on atmospheric quality and environmental parameters

The invention discloses a solar spectrum calculation method based on atmospheric quality and environmental parameters. First, the extraterrestrial spectral irradiance is obtained by hot balloon, then the relationship between atmospheric quality and ground spectrum is deduced on the basis of homogeneous atmospheric model, and then the environmental parameters are quantitatively analyzed while the atmospheric quality remains unchanged. Finally, considering the correction factor of cloud effect on the spectrum, the solar spectrum of any weather at any time and any place can be obtained, which can provide a reference for improving the utilization of solar energy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法
本专利技术涉及一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，属于太阳光谱分析

技术介绍
太阳光谱在各个领域都有着广泛应用，太阳能光伏发电也不例外。到达地面的太阳辐射光谱分布是地外太阳光谱和大气成分的函数，曹婷婷等(CAOTing-ting，LUOShi-rong，ZHAOXiao-yan，etal.ActaPhysicaSinica，2007,56(9)：5554)测量和分析了大气上界和地表的直射太阳光谱和天空光谱。杨希峰等(YANGXi-feng，LIUTao，ZHAOYou-bo，etal.ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNankaiensis，2002,37(4)：69)在天津分析了一天中不同时刻的太阳光谱变化，比较了太阳光谱和相应的天空光谱的关系。Condit等(喻柏林，荆其诚.光源的色温和CIE标准光源[J].JOSA，1963,53(5)：626-629.)选取不同时区不同地区，测量了622例太阳光和天空光光谱分布。现有研究着重通过实验测得太阳光谱分布，再分析光谱分布的差异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过热气球获得地外光谱辐照度I(λ，0)；2)在不考虑环境参数的情况下，假设均质大气的衰减系数为C0(λ)，确定大气质量与地面光谱辐照度的关系；3)考虑各环境参数对光谱分布的影响，定义环境衰减系数C(λ)由瑞利散射、臭氧吸收、大气污染和水汽吸收组成，表示为：

【技术特征摘要】
1.一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过热气球获得地外光谱辐照度I(λ，0)；2)在不考虑环境参数的情况下，假设均质大气的衰减系数为C0(λ)，确定大气质量与地面光谱辐照度的关系；3)考虑各环境参数对光谱分布的影响，定义环境衰减系数C(λ)由瑞利散射、臭氧吸收、大气污染和水汽吸收组成，表示为：由此得到考虑韩静参数的大气质量与地面光谱辐照度关系；其中，C1(λ)为瑞利散射衰减系数，C2(λ)为臭氧吸收衰减系数，C3(λ)为大气污染衰减系数，C4(λ)为水汽吸收衰减系数；4)引入有云存在时对光谱产生影响的修正因子J；5)得到考虑云存在和环境参数对太阳光谱影响的地面光谱辐照度。2.根据权利要求1所述的一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，其特征在于，所述步骤2)中，大气质量与地面光谱辐照度的关系为：其中，I(λ，l)为地面光谱辐照度，H是大气层高度，h是地面海拔高度，p是当地气压，p0是海平面气压，AM为大气质量。3.根据权利要求1所述的一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，其特征在于，所述步骤3)中，瑞利散射衰减系数为：C1(λ)＝8.9×10-3λ-4(6)臭氧吸收衰减系数为：其中，y(λ)通过拟合得到；大气污染衰减系数表示为：C3(λ)＝β/λα(8)其中，β是污染系数，α是波长指数；水汽吸收衰减系数表示为：其中，k(λ)为与波长有关的系数，通过拟合得到，其中，ρ是液态水的密度，g是重力加速度，T0为273K，T是当地气温，HR是相对湿度。4.根据权利要求3所述的一种基于大气质量与环境参数的太阳光谱计算方法，其特征在于，所述y(λ)的拟合结果为：y(λ)＝﹣6×107λ6+108λ5﹣8×107λ4+3×107λ3﹣5×106λ2+3688...

【专利技术属性】
技术研发人员：张臻，许传佳，刘志康，赵远哲，刘富光，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32