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虽然太阳辐射到地球大气层的能量是基本不变的，但是太阳辐射到地球表面的能量却有很大的变化。原因是：
阳光穿越地球大气层后，进一步损失大约30% 的能量，造成这一损失的主要原因是：
大气分子的散射；
大气中悬浮物及尘埃粒子的散射；
大气分子的吸收，特别是氧、臭氧、水蒸气
和二氧化碳等分子的吸收；
所以，实际到达地面的太阳辐射或称“日射”通常是 由直射和漫射两部分组成。
直射是指直接来自太阳其辐射方向不发生改变的 辐射；
漫射则是被大气反射和散射后方向发生了改变的 太阳辐射，它由三部分组成：太阳周围的散射(太 阳表面周围的天空亮光)，地平圈散射(地平圈周围 的天空亮光 或暗光)，及其他的天空散射辐射。另 外，非水平面也接收来自地面的反射辐射。
直达日射、漫射日射和反射日射的总和即为总日 射或环球日射。
可以依靠透镜或反射器来聚焦直达日射。如果聚 光率很高，就可获得高能量密度，但却损耗了漫射日 射。如果聚光率较低，也可以对部分太阳周围的漫射 日射进行聚光。漫射日射的变化范围很大，当天空晴 朗无云时，漫射日射为总日射的10％。但当天空乌云 密布见不到太阳时，总日射则等于漫射日射。因此聚 式收集器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能 量少得多。反射日射一般都很弱，但当地面有冰雪覆 盖时，垂直面上的反射日射可达总日射的40 ％。
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