下表给出了我国某些城市的地理纬度与年平均日照时数。
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城市地区 |
年平均日照数 |
地理纬度(北纬) |
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南京 |
2182.4 |
32º04’ |
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上海 |
1986.1 |
31º12’ |
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成都 |
1211.3 |
30º40’ |
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杭州 |
1902.1 |
30º20’ |
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宁波 |
2019.7 |
29º54’ |
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拉萨 |
3005.1 |
29º43’ |
由上表所列数据可以推知,在这些地区中,我国最能有效直接利用太阳能的城市是 。其理由除了 较大外,还与该地区的 、 和 等因素有关。
拉萨,年平均日照时数,纬度较低,海拔高度高,大气污染少
本题主要是地理知识、环境科学、能源科学和物理知识的综合应用,涉及太阳辐射强度、太阳高度角等知识。
为了能最有效地直接利用太阳能,除了考虑年平均日照时数较大外,还应考虑地理纬度,纬度越高,地面太阳辐射强度越低,可用下式表示这一关系:I=I0sinθ。式中I是斜射到地面的太阳辐射强度,I0为阳光垂直于地面照射时的太阳辐射强度,θ为太阳高度角,如右图所示。若用阳光的入射角(90º-θ)表示上式,则可写成:I=I0cos(90º-θ) 。
当日=90º(如夏至的正午在北纬23º30’处),地面可得最大的太阳辐射强度,而在纬度越高的地区,太阳高度角θ越小,太阳辐射强度就越低,所以,为了有效利用太阳能还应考虑纬度较低的条件,从表格所列城市的有关数据来看,拉萨是比较理想的选择。此外,拉萨地处青藏高原,海拔高度较高,阳光进入大气层到达地表的路径越短,太阳辐射强度因空气分子散射造成的衰减影响越小;同时,拉萨不属工业城市,排放的工业废气和粉尘较少,大气污染少,大气透明度较高,这都是有利因素。