光輻射功率和光通量:

光輻射功率：

單位時間內，發射的所有波長成份的輻射能量。單位是W。

其中，能使人產生光視覺的這一部分能量，稱為光通量。單位為流明（lm）。

可見，光輻射功率≠光通量。

光輻射功率，以能量（或功率）為單位評價，它是一個輻射量，這是純物理量，屬於輻射度學研究的範圍。

物理輻射作用在觀察者的視覺器官使之產生光的感覺。當輻射量與人眼的視覺特性相聯系而被評價時，定義為光通量，進入了光度學的研究範圍。

光通量（φ）的嚴格定義：

點光源或非點光源在單位時間內所發出的能量,其中可產生視覺者（人能感覺出來的輻射通量）即稱為光通量。光通量的單位為流明（簡寫lm）。

1流明（lm）定義為一國際標準燭光的光源在單位立體弧角內所通過的光通量，由於整個球面面積為4πR2，所以一流明光通量等於一燭光所發出光通量的1/4π，或者說球面有4π,因此按照流明的定義可知一個cd的點光源會輻射4π流明，即φ（流明）=4πI（光強），假定△Ω為很小的立體弧角，在△Ω立體角內光通量△φ，則有△φ=△ΩI。

我們所生活的自然地理環境是由許多的要素來組成的，包括地形、氣候、水文、土壤和生物等要素，其中地形和氣候是自然地理環境的兩大基本要素。一個地區的氣候狀況，往往會決定一個區域的生物、水文和土壤等要素，組成氣候的要素包括氣溫（熱量）、降水和光照等三大要素，一般來說一個地區的氣溫特徵包括年均溫和氣溫年較差兩方面，降水特徵包括年降水量和降水的季節變化兩方面，而光照主要是指太陽輻射，通常以年太陽輻射總輻射量的多少來衡量。

中國年太陽輻射量最多和最少的地方

光照和熱量兩個氣候要素都是來自於太陽的“太陽輻射”，也就是說太陽輻射中同時包含了“光”和“熱”，光照的強弱主要影響植被的光合作用，和熱量還是有區別的，也就是說熱量高的地方光照不一定強，光照的強弱主要取決於三個因素，第一方面是太陽輻射與地面的夾角的大小，第二方面是大氣對於太陽輻射削弱作用的強弱，第三方面是日照時間的長短。一般來說，在氣候中我們說“太陽輻射”的強弱，主要指的就是“光照”條件的強弱。

中國地形圖

下面我們來閱讀“中國年太陽總輻射量分佈圖”，來看看中國年太陽總輻射量的分布特徵，以及年太陽輻射量最高和最低的地方在哪裡？從第一方面影響因素來看，太陽輻射和地面的夾角就是“太陽高度”，通常以正午太陽高度來衡量，一般來說緯度越低，年平均正午太陽高度就越高，太陽輻射的能量就越集中，獲得的太陽輻射能量就越多，理論上來說年太陽輻射總量分布應該會從低緯往高緯遞減。但是，我們發現，中國的年太陽輻射總量分布幾乎難以發現從低緯往高緯遞減的特徵，中國的南方地區普遍比北方地區太陽輻射數值要來得低，說明緯度因素並不是影響年太陽輻射強弱的重要因素。

三大自然區太陽輻射分佈圖

我們仔細觀察，發現中國的年太陽輻射總量分布呈“由東南往西北遞增”的總體特徵，從三大自然區的角度來看西北乾旱半乾旱區和青藏高寒區的年太陽輻射總量明顯高於東部季風區，這是為什麼呢？我們從第二方面的影響因素來看，肯定是太陽輻射在經過大氣層的時候被大氣的削弱程度不同，這裡主要是天氣和海拔兩大因素在影響。中國東部季風區屬於溼潤區或半溼潤區，年降水量較為豐富，多陰雨天氣，大氣中雲層較多，對太陽輻射反射強烈；而西北乾旱半乾旱區，深居內陸距海遙遠，降水十分稀少，多晴朗天氣，對太陽輻射的削弱很少，所以西北地區光照十分優越。

中國年太陽輻射總量最多的地區

而青藏高寒區，地形屬於高原地形，平均海拔高達4000米以上，被稱為世界屋脊，由於海拔高水汽難以進入，總體上降水稀少。位於青藏高原東南方向的雅魯藏布江谷地是唯一的水汽通道，所以青藏高原地區年降水量由東南往西北遞減，我們發現青藏高原的年太陽輻射總量分布也是由東南往西北遞增。不僅如此，青藏高原由於海拔高，大氣層較為稀薄，大氣對於太陽輻射的削弱作用較少，到達地面的太陽輻射能較多，從而使得青藏高原的年太陽輻射能比中國的西北乾旱半乾旱地區更高。青藏高原的西部地區是中國年太陽輻射總量最高的地區，達到8000兆焦耳每平方米。

中國南方地區年太陽輻射總量分佈圖

中國東部季風區中位於秦嶺淮河以南的“南方地區”，由於海拔較低、陰雨天較多，是中國年太陽輻射總量最少的地區。其中，尤其是以四川盆地最為突出，年太陽輻射總量甚至低於3500兆焦耳每平方米，不及中國青藏高原西部地區的一半，究其原因和四川盆地的盆地地形有很大的關系。四川盆地中間低四周高，盆地內的水汽難以飄散，多陰雨天氣多雲霧，對於太陽輻射的削弱作用強烈，到達地面的太陽輻射就很少，光照條件較差。此外，日照時間的長短也會影響太陽輻射強弱，除了天氣陰晴會影響日照時間長短外，晝夜長短也會影響光照時間，比如在夏季季節，中國越往北白晝越長，光照時間也就越長，太陽輻射就越多。

太陽輻射強度是表示太陽輻射強弱的物理量，稱為太陽輻射強度。單位是W/m2，即點輻射源在給定方向上發射的在單位立體角內的輻射通量。

大氣上界的太陽輻射強度取決於太陽的高度角、日地距離和日照時間。太陽高度角愈大，太陽輻射強度愈大。因為同一束光線，直射時，照射面積最小，單位面積所獲得的太陽輻射則多；反之，斜射時，照射面積大，單位面積上獲得的太陽輻射則少。太陽高度角因時、因地而異。一日之中，太陽高度角正午大於早晚；夏季大於冬季；低緯地區大於高緯度地區。

日地距離是指地球環繞太陽公轉時，由於公轉軌道呈橢圓形，日地之間的距離則不斷改變。地球上獲得的太陽輻射強度與日地距離的平方呈反比。地球位於近日點時，獲得太陽輻射大於遠日點。據研究，1月初地球通過近日點時，地表單位面積上獲得的太陽輻射比7月初通過遠日點時多7%。太陽輻射強度與日照時間成正比。日照時間的長短，隨緯度和季節而變化。