気象学

日射量の測定と分類:太陽放射エネルギーの基礎知識

日射量の測定と分類:太陽放射エネルギーの基礎知識
日射量とは何か、直達日射量・散乱日射量・全天日射量の違いや測定方法、気象観測における重要性について解説する百科事典記事です。

📌 主なポイント

  • 日射量は、単位面積が単位時間に太陽から受ける放射エネルギーの量である。
  • 日射量の測定単位にはkW/m2やW/m2が用いられる。
  • 気象観測では主に直達日射量、散乱日射量、全天日射量の3つが対象とされる。

日射量(にっしゃりょう)とは、太陽からの放射エネルギー量を測定したものである。単位面積が単位時間に太陽から受ける放射エネルギーの量で表され、放射照度としてキロワット毎平方メートル(kW/m2)またはワット毎平方メートル(W/m2)が用いられる。

日射量の主な種類

気象観測では、主に直達日射量、散乱日射量、全天日射量の3つを対象としている。

直達日射量

直達日射量は、いわゆる「直射日光」を測定したものである。実際の測定では、赤道儀や自動式の太陽追尾装置に搭載された直達日射計を常に太陽の方向へ向け続けて測定する。通常、太陽光線の入射方向と常に直交する平面で受けた放射照度として記録される。

散乱日射量

大気の分子や雲粒で散乱されて観測点へ届く光を散乱日射と呼ぶ。自動式の太陽追尾装置等を用いて太陽の光球の方向を遮蔽し、残りの天空からの日射量を全天日射計によって水平面に設置して測定する。

全天日射量

全天空からの日射量を測定したものであり、水平面に設置した全天日射計を用いて測定される。水平面に換算した直達日射量と散乱日射量の和に等しい。

日本の年平均全天日射量
日本の年平均全天日射量
欧州の年平均全天日射量
欧州の年平均全天日射量
アフリカの年平均全天日射量
アフリカの年平均全天日射量

その他の日射量

建築学や気象工学などの分野では、反射された光を測定する反射日射量や、傾けて設置した面で測定する傾斜面日射量などが用いられることもある。

照度との違い

人間の目の感度(視感度)に応じて重み付けをして光の量を表す照度(ルクス)とは異なり、日射量は波長ごとに重みを付けず、太陽から受けた光のエネルギー量を直接測定するものである。

よくある質問

日射量と照度の違いは何ですか?
照度は人間の目の感度(視感度)に合わせて波長ごとに重み付けをして光の強さを表すのに対し、日射量は波長ごとの重み付けを行わず、太陽から受けた放射エネルギーの量を測定するものです。
全天日射量とは何ですか?
全天空からの日射量を測定したものであり、水平面に換算した直達日射量と散乱日射量の和に等しくなります。

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参考文献