直達日射量とは
直達日射量とは、太陽の光が大気を透過して直接地表に到達する日射のことを指します。一方、天空日射量は大気中の微粒子によって散乱され、天空全体から地表に到達する日射を指します。これらは太陽の光であり、日の出から日没までの間に存在します。季節や各方面で直達日射量は変動することもあります。例えば、冬至では南面の直達日射量が多く、夏至では水平面の日射量が最も多くなります。また、大気透過率は太陽が大気層を垂直に透過するときの地表面の直達日射の強さと太陽定数との割合を示します。大気透過率は季節や地域によって異なり、大気中の水蒸気の影響を受けます。
問題と解説
問題
北緯35度の地点において、南中時に太陽高度が60度となる日の日照・日射に関する次の記述は適当であるか。ただし、終日快晴とし、日照・日射を妨げる要素はないものとする。
1.南中時の法線面直達日射量は、水平面直達日射量の2／√3となる。
2.南中時の南向き鉛直面直達日射量は、水平面直達日射量の1／√3となる。
解説
1.正解。
南中時に太陽高度が60度となる時の直達日射量をベクトルとしてとらえて考える。法線面直達日射量をJn、水平面直達日射量をJh、南向き鉛直面直達日射量をJｖとすると、法線面直達日射量Jnと水平面直達日射量Jｈの関係は、三角比により、Jｈ＝Jn・sin60°
Jh=（√3／2）・Jn Jn=（2／√3）・Jhとなる
2.正解
選択肢1と同様に、三角比により求める。
南向き鉛直面直達日射量Jvと法線面直達日射量Jhの関係はJv＝Jn・cos60°
Jｖ＝（1／2）Jn＝（1／2）・（2／√3） Jh＝（1／√3）・Jh
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