太陽作為太陽系唯一的一顆恒星，是地球生命誕生和存在不可或缺的條件之一，可以說是最根本的前提。
太陽是距離地球最近的一顆恒星，為一個熾熱的氣態(tài)球體，直徑約為1.392×109m，相當于地球直徑的109倍，體積為1.412×1027m3，為地球體積的130萬倍，質量為1.989×1030kg,大約是地球質量的33萬倍，由此我們可以算出太陽平均密度大約只有地球平均密度的1/4。
組成太陽的主要氣體為氫和氦，太陽內部每時每刻都進行著將4個氫核聚變成1個氦核的熱核反應，由于每秒鐘有億萬個氫核在發(fā)生聚變，這一能量及其巨大，因此太陽內部溫度高達8×106～2×107K，壓力高達3×1016Pa。
太陽的內部主要可以分為三層：核心區(qū)、輻射區(qū)和對流區(qū)，其外是我們平時見到的耀眼的光亮部分，稱為光球，光球外表面是透明的太陽大氣，也稱色變層，色變層外是色球層。日冕是太陽大氣的最外層。
太陽看起來很平靜，實際上無時無刻不在發(fā)生劇烈的活動，如太陽黑子、耀斑和日珥等。
太陽是一個由多層組成，且溫度和輻射波長不同的復雜輻射體，但在實際太陽能利用的計算中，常常把太陽簡化成一個溫度為6000K的輻射黑體，即太陽輻射相當于溫度為6000K的黑體的輻射。
太陽每秒鐘向外發(fā)射的能量約為3.74×1026J，功率高達3.74×1026W，相當于每秒鐘燃燒1.28×1016t標準煤所放出的能量。盡管太陽所輻射出來的總能量中只有二十二億分之一到達地球大氣層上界，但其能量可不小，約為1.73×1017W，相當于1.73億個百萬千瓦級電廠發(fā)出的總功率。
太陽輻射的能量主要集中在波長0.15-4微米之間。在這段波長范圍內，又可分為三個主要區(qū)域，即波長較短的紫外光區(qū)、波長較長的紅外光區(qū)和介于二者之間的可見光區(qū)。太陽輻射的能量主要分布在可見光區(qū)和紅外區(qū)，前者占太陽輻射總量的50％，后者占43％。紫外區(qū)只占能量的7％。在波長0.475微米的地方，太陽輻射的能力達到最高值。由于地球以橢圓形軌道繞太陽運行，因此太陽與地球之間的距離不是一個常數，然而，由于日地間距離太大（平均距離為1.5 x 108km），所以地球大氣層外的太陽輻射強度幾乎是一個常數。因此人們就采用所謂 “太陽常數”來描述地球大氣層上方的太陽輻射強度。它是指平均日地距離時，在地球大氣層上界垂直于太陽輻射的單位表面積上所接受的太陽輻射能。經過測定，國際學術界一致將“太陽常數”取為1357W/m2。
太陽輻射進入地球大氣層后，經過云層、空氣和水汽等的反射、散射和吸收后強度顯著減弱，輻射到地球的太陽熱量中30%的熱量反射回太空，20%熱量被大氣層吸收，50%通過大氣層到達地面。也就是說，大概只剩下4億分之一的太陽熱量達到地面。但還是比目前人類每年所用的各種類型的能源總和還要大許多倍。
聯系客服
