可見光輻射又稱光合有效輻射，是太陽輻射光譜中0.40～0.70微米波譜段的輻射，由紫、藍、青、綠、黃、橙、紅等7色光組成，是綠色植物進行光合作用所必須的和有效的太陽輻射能。到達地表面上的可見光輻射隨大氣渾濁度、太陽高度、雲量和天氣狀況而變化，約占總輻射的45%～50%。
基本介紹
- 中文名：可見光輻射
- 外文名：visible radiation
- 又稱：光合有效輻射
- 定義：0.40～0.70微米波譜段的輻射
- 組成：紫藍青綠黃橙紅等7色光
- 領域：農業、林業、光化學等
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基本介紹
在整個電磁波譜中，能引起人眼視覺的只是一部分。刺激人眼能引起視覺的光輻射成為可見光輻射，簡稱可見光。可見光輻射（VIS）是太陽輻射的重要組成部分，它在大氣頂和地面總輻射的比例分別為39%、50%左右。同時，VIS是光化輻射的組成之一，也是作物生長及其光合過程、植物揮發性有機物（VOC）排放的主要控制因子，因此，VIS是農業、林業、大氣物理、大氣化學與光化學等研究領域的重要參數之一。
輻射的傳輸
根據對華北地區2年觀測資料的分析以及實際天氣條件下紫外輻射(UV)和可見光輻射(VIS)的經驗模式,研究了UV、VIS在大氣中的傳輸,得到了大氣中物質成分與不同波段太陽輻射相互作用的不同特徵和規律.結果表明,對於UV傳輸,水汽因子的重要性遠大於散射因子;對於VIS傳輸,散射因子的重要性大於水汽因子.受水汽和散射因子衰減的影響,到達地面的UV、VIS表現出一定的地域特色,華北地區到達地面的UV、VIS均以散射因子的貢獻為主,在紫外、可見光波段,散射因子的貢獻分別為62.55%、95.76%.經水汽因子衰減到達地面的UV大於VIS,經散射因子衰減到達地面的VIS遠遠大於UV.整體上,華北地區SD/SQ(散射輻射/總輻射)年均值由南到北逐漸降低,地面UV、VIS由南到北逐漸增加。僅受水汽因子影響,華北地區損失於大氣中的UV、VIS能量分別為19.30、16.54W·m-2；僅受散射因子影響,華北地區損失於大氣中的UV、VIS能量分別為35.31、311.07W·m-2.華北地區UV和VIS的能量損失季節變化明顯,並表現出由南到北減小的趨勢.UV、VIS在大氣中傳輸時,一部分能量被大氣中的物質成分在化學和光化學反應中吸收和利用,這一能量影響到大氣中的各種基本過程,在未來研究中應予以高度重視.利用能量方法並結合對測量數據的分析來研究大氣中物質與輻射能量的相互作用,特別是能量在大氣中的利用、分配、時空變化等是一種有效、客觀的方法.UV對水汽的敏感性遠大於VIS對水汽的敏感性,UV和VIS對SD/SQ的敏感性大於對水汽的敏感性。
輻射的衰減
2004年9月至2006年10月,在華北地區的4個站開展了太陽輻射、氣象參數等的綜合測量,得到了可見光輻射QVIS、總輻射Q等的變化特徵。水汽和散射因子對QVIS/Q有明顯的影響,同時對QVIS也有明顯的作用。基於能量觀點,建立了實際天氣QVIS小時累計值(時累)的經驗模式,得到了較好的計算結果。水汽因子對於QVIS在大氣中的傳輸有一定的作用,應該給予足夠重視。計算表明,華北地區受水汽因子衰減到達地面的QVIS以及占地面QVIS的比例分別為8.78W·m-2和4.24%,受散射因子衰減到達地面的QVIS以及占地面QVIS的比例分別為171.91W·m-2和95.76%。華北地區受水汽因子和散射因子影響損失於大氣中的QVIS分別為16.54W·m-2和311.07W·m-2,這一能量損失有季節變化和區域差別。敏感性實驗表明,到達地面的QVIS對水汽因子、散射因子的變化有不同的回響,QVIS對散射因子的變化比對水汽因子的變化更為敏感。水汽因子與可見光輻射之間的關係密切,水汽因子項的真正含義應該是大氣中的各種物質成分(氣、液、固態)對可見光輻射直接和間接(通過化學和光化學反應,包括均相和非均相過程)利用的總和。利用QVIS經驗模式計算了大氣頂的QVIS,其計算誤差為3.5%。在如今及未來研究中,應重視和考慮消耗於大氣中的這部分與水汽有關的能量。採用能量觀點與實測資料相配合來理解和探索大氣中的物理化學過程和規律是一種有效、實用的方法。
特性研究
可見光輻射對人體有哪些影響?
人體受可見光影響的主要器官是眼睛。可見光通過眼睛介質傳遞到視網膜，視覺是一種光化學的生理現象。強光源的照射會使眼睛疲勞，產生虹膜炎和眼瞼痙攣。但這些症狀是暫 時的。來自太陽、高強度發光體、脈衝光源以及各種弧光放電所產生的可見光輻射，能發射出足以使眼組織受損的能量，在高山、雪地、海面等眩光耀眼的環境下的工作者，因長期接受 日光中大量反射的紫外線，可引起類似電光性眼炎的症狀稱雪盲。學生的學習環境中自然光不足(或照明不良)及學習時間過久等情況下，容易產生近視或視力不良，這是我國目前兒童少年中面臨的重要健康問題之一。
