在太陽高度、日地距離、可照時數各因子的共同影響下，大氣上界不同緯度、不同季節獲得的太陽輻射量不同。這種由地球的天文位置（ψ、δ、b）所決定的大氣上界太陽輻射到達量，稱為天文輻射。 天文輻射決定了世界氣候分布的基本輪廓。這種由天文輻射所決定的氣候，稱天文氣候。又稱太陽氣候。不計大氣影響而僅由日地天文關係和太陽能量的直接傳遞關係所形成的地球上的假想氣候。
基本介紹
- 中文名：天文氣候
- 外文名：The Astronomical Climate
- 又稱：太陽氣候
- 來源：太陽輻射
- 一級學科：大氣科學
- 二級學科：氣候學
簡介,形成原因,特點和分布,天氣氣候帶,歷史由來,具體劃分,評價,
簡介
由太陽輻射所決定的氣候，也就是太陽氣候。因它沒有考慮大氣層的作用和海陸分布、地形起伏的影響，故與地面氣候有很大差異。但是天文輻射的空間分布和時間變化，是地面氣候區域分異和時間變化的主要原因，故天氣氣候不僅具有因緯度而異的地帶性分布，能反映世界氣候分布的基本輪廓，而且還有以一年為周期的季節變化和以因季節而異的日變化。
形成原因
假定太陽輻射經過大氣時不被削弱，地球表面又是完全均勻的，那么，在一年之內到達地球表面上各地的太陽輻射總量，就主要由該地的太陽高度、日地距離、日照時間所決定。
特點和分布
圖1就是根據該地的太陽高度、日地距離、日照時間從理論上所計算出來的全年和冬、夏半年太陽輻射總量在各緯度的分布曲線。從圖上可以看到有如下的幾個基本特點：
圖11．全年獲得太陽輻射最多的是赤道，隨著緯度的增高，輻射量便漸次減少，極小值出現在極點，僅及赤道的40%。
2．夏半年獲得太陽輻射最多的是在20°一25°的緯帶上，由此向極點和赤道逐漸地減少，最小值在極點。因緯度愈高，太陽高度角雖趨於減小，但一天之中的日照時間卻愈增長，所以輻射量隨緯度的增高而遞減的程度也愈來愈趨於和緩。
3．冬半年獲得太陽輻射最多的是赤道。隨著緯度的增高，太陽高度和每天的日照時間都迅速地遞減，故輻射量也迅速遞減下去，到極點為零。
4．夏半年與冬半年的輻射量的差值，是隨著緯度的增高而增大的。
另外，從圖2上可以看出：赤道在大氣上界太陽日輻射總量全年有兩個最高點(在春分和秋分)。自赤道向兩極的輻射日總量由一年兩個最高點逐漸合為一個。輻射年變化的振幅是隨著維度的增高而變大。從季節上來講南北半球則完全相反。
圖2天氣氣候帶
歷史由來
公元前4世紀，希臘學者亞里斯多德以回歸線和極圈把世界氣候分為五帶：熱帶，南、北溫帶、南、北寒帶。根據緯度即根據太陽光線的斜射程度來進行氣候分類，沒有考慮影響氣候的其他因素，劃分的氣候帶平行緯圈環繞全球呈東西向帶狀分布，與實際氣候帶的情況不同，故稱為數理氣候帶，或稱為天文氣候帶和天氣氣候帶。
具體劃分
1.赤道帶
在南北緯10°之間，占地球總面積17.36%。在此帶內全年正午太陽高度角皆甚大，一年中有兩次受到太陽直射，在一年內晝夜長短几乎均等。因此全年受到太陽輻射最強，年變化極小，日變化大。
2.熱帶
在緯度10°—25°，在南北半球各占地球總面積的12.45%，夏半年受熱最多，大部分地區一年中正午有兩次連續受到太陽直射機會(回歸線以外地帶除外)，天文輻射日變化大，年變化仍較小(比赤道帶稍大)。
3.副熱帶
位於緯度25°—35°間，在南北半球各占地球面積的7.55%，是熱帶與溫帶間的過渡地帶。這裡水平面上已無受太陽直射機會，但夏半年受到太陽天文輻射量僅次於熱帶，而大於赤道帶，冬半年則較少。天文輻射的季節變化比赤道帶和熱帶顯著。
4.溫帶
位於緯度35°—55°間，在南北半球各占地球面積的12.28%，全年天文輻射的季節變化最顯著，有四季分明的特點。
5.副寒帶
位於緯度55°—60°間，在南北半球各占地球面積2.34%，是溫帶與寒帶的過渡地帶，此帶晝夜長短差別大，但無極晝、極夜現象。
6.寒帶
位於緯度60°—75°間，在南北半球各占地球面積的5.00%，此帶一年中晝夜長短差別更大，在極圈以內有極晝、極夜現象。全年天文輻射總量顯著減少。
7.極地
位於緯度75°—90°之間，在南北半球各占地球面積1.70‰。此帶晝夜長短差別最大，在極點半年為晝，半年為夜。即使在晝半年正午太陽高度角亦甚小，是天文輻射最小、年變化最大的地區。
評價
上述由天文輻射所決定的氣候稱為天文氣候，它雖反映了世界氣候分布的基本輪廓，但實際上，地面溫度或氣溫的分布情況並不如此簡單。這是因為地面溫度在極大程度上是由其輻射收支的差額值所決定的，而地面的輻射收支差額值除隨緯度有差別外，還與海陸分布、地形起伏、地表乾濕、大氣透明度，以及雲量多少等因素有關。所以，在太陽輻射影響下，地面溫度不僅有隨緯度的差異，即使在同一緯度，也不可能是均勻一致的。地面溫度既然如此，氣溫的分布情況也相類似，這是因為近地面氣溫和地面溫度有密切聯繫，它是隨地溫的’變化而相應地變化著的。
各地氣溫的差異，必然會影響氣壓、風以及其他氣候要素的分布，因而產生各地氣候上的差別。所以說，不同地區氣候的差異及季節變化，歸根結底是太陽輻射作用的結果，太陽輻射在氣候形成中起著主導的作用。
