백과

일사량은 낮 동안 덮여 있는 구름의 정도에 따라 달라진다.

사하라 사막과 같은 곳에서는 1년에 4,000시간 이상 햇빛을 받을 수 있으나(이것은 지구가 받을 수 있는 최대량의 90％ 이상 되는 값임), 스코틀랜드·아이슬란드와 같이 저기압이 빈번히 통과하는 곳에서는 1년에 2,000시간 이하의 값을 나타낸다. 중위도 지방에서의 일사량은 이른 아침과 늦은 오후 동안 구름이 덮여 있던 정도에 따라 달라지며 날마다 규칙적으로 변화한다.

통상적으로 태양빛은 다음과 같은 3개의 주요성분으로 나누어지는데, ① 0.4~0.7㎛의 파장을 갖는 가시광선(可視光線), ② 0.4㎛보다 짧은 파장을 갖는 자외선, ③ 0.7㎛보다 긴 파장을 갖는 적외선 등이다.

가시광선은 주로 빛이라는 용어로 사용되는데, 현재 빛이라는 단어는 넓은 의미로 쓰이고 있으며, 자외선 즉 가시광선의 바로 옆에 있는 짧은 파장의 눈에 보이지 않는 영역까지 포함한다. 가시광선 영역은 지면에서 받는 총 태양복사량의 거의 1/2을 차지한다. 자외선은 총 태양복사량 중 매우 작은 영역을 차지하고 있지만, 그 역할은 상당히 중요하다. 이것은 에르고스테롤을 활성화시켜 비타민 D를 생성하기도 하고, 중요한 살균제로 작용하기도 한다.

그러나 불행히도 대도시의 오염된 대기로 인해 자외선의 주요영역의 태양복사가 차단되는 경우가 있다. 적외선은 열을 생성하는 속성을 지니고 있으며 지표면에 도달하는 태양복사량의 절반을 차지한다(적외선 천문학).

태양복사는 대기를 통과하면서 대기를 구성하고 있는 다양한 물질에 의해 흡수되거나 약화된다.

또한 공기 분자나 먼지 입자에 의해 산란되기도 한다. 푸른색을 띠는 단파장의 광선은 붉은색을 띠는 장파장의 광선보다 훨씬 쉽게 산란된다. 이러한 현상은 하루 중 시간대에 따라 하늘빛이 다르게 보이는 원인이 된다. 태양이 머리 위에 높이 떴을 때 태양광선은 대기를 거의 연직으로 통과한다.

이 경우에는 태양이 지평선 위로 낮게 떠 태양광선이 대기층을 길게 통과하는 것보다 적은 양의 먼지나 공기 분자와 만나게 된다. 만일 태양광선이 대기층을 길게 통과하는 경우에는, 빛의 파란 파장은 산란되고 차단되며 차단되지 않은 붉은 파장이 오래 남아 지면에 도달해 동틀 무렵과 황혼에 하늘을 붉은색으로 물들인다. 태양복사를 효과적으로 흡수하는 것은 오존이고 이 오존은 32㎞의 고도에서 광화학 반응을 일으켜 0.3㎛ 이하의 파장을 가진 대부분의 태양복사를 흡수한다.

이와 대응되는 장파장의 중요한 흡수원은 수증기이고, 2번째 흡수원은 이산화탄소이다. 이 두 물질은 1㎛ 이상의 파장을 갖는 태양 에너지를 흡수한다(오존층).

햇빛이 지면에 도달하는 시간과, 때로는 그 강도를 측정하기 위하여 수많은 장치가 사용되었다.

에플리(Eppley) 일사계는 이 두 기능을 갖추고 있다. 이 일사계는 열전쌍열(熱電雙列)로 연결되어 있고, 한쪽은 검정색, 다른 쪽은 흰색으로 된 2개의 크기가 같은 원형의 은고리로 이루어져 있다. 태양광선은 흰 고리보다 검은 고리를 뜨겁게 가열시켜 이 온도차로 인해 태양빛의 강도에 거의 비례하는 기전력(起電力)이 생성된다.

이 기전력은 자동적으로 측정·기록되며 햇빛의 강도와 지속시간의 연속적인 기록을 산출한다.