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海陆表面的热能主要来自太阳，太阳辐射能是大气中一切物理过程的原动力。各地气候差异的基本原因是太阳辐射能量在地球上分布不均匀。各地全年所得太阳辐射因纬度而异，即随着纬度的增高而减少。各地所得太阳辐射量的季节变化也因纬度而不同，即随纬度的增高季节变化加大。由此可看出都表现在纬度的差异上。

如果把地面和上面的空气柱看作是一个整体，那么收入的辐射（地面和大气吸收的太阳辐射）和支出辐射（返回宇宙间的地面和大气的长波辐射）的差额，就是地—气系统的辐射平衡。辐射差额赤道最大，向高纬度逐渐变小。由赤道到纬度30°地区为正值，在30°以上变为负值来源:https://wanghongming.com/cshi/202412-98.html。它的绝对值向高纬度增加而到极地为最大。由此可见，热带和副热带热量收入大于支出，而温度和寒带则支出大于收入，因此必然会发生热量由赤道向两极输送的情况。

我们分析一下纬度所引起的辐射因子的最简单的情况，也就是在大气上界的太阳辐射情况，即天文辐射来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-135.html。因为大气上界排除了大气对太阳辐射的影响，那么太阳光热的分布，只受日地距离、日照时数和太阳高度（即太阳入射角）三个因素的影响，尽管这是一种纯理论研究的理想情况，但它与今天地表面的实际辐射情况大体相似。而且，它是实际辐射情况的基础，是今天世界辐射分布和气候状况的基本轮廓。因此，它是具有现实意义的。

（1）天文辐射日总量的分布在纬度方向上是不均衡的。在春、秋分日，太阳直射赤道，单位面积上所获得太阳光热最多，而且在南北半球各相当纬度的太阳高度角对称分布，大致相同，日照时间也相等，获得等量的太阳辐射，并向两极逐渐减少来源:https://wzwxpx.com/cshi/202412-52.html。故赤道地区全年有两个最高值（春分日和秋分日），使低纬度气温的年变化具有“双峰型”的特点来源:https://wzwxpx.com/cshi/202412-11.html。在夏至日，太阳直射北回归线，这时南极圈以内的地区出现极夜，日照时间自南极圈向北逐渐增大；太阳高度自南极圈的0°逐渐向北增大，至北回归线达最高，再向北又逐渐减小。因此，太阳辐射的分布自南极圈起向北递增来源:https://wzwxpx.com/cshi/202501-147.html。在北极圈附近，由于日照时数的增长大于因太阳高度角的减小而少得的太阳辐射，所以到达北极出现了最高值（冬至日情况与此相反）。这样，就使高、中纬度的气温年变化呈现“单峰型”的特点。

（2）天文辐射日总量的年变化，是随纬度的增高而加大的。赤道上为109卡/厘米2·日，极地则为1110卡/厘米2·日，二者相差10倍来源:https://wzwxpx.com/bkjj/202412-60.html。这和气温年变化随纬度的增高而加大的特点是一致的来源:https://wzwxpx.com/cshi/202412-131.html。

（3）天文辐射的年总量随纬度的增高而递减。最高值出现在赤道，最小值在极地。这正和赤道在一年之内太阳高度角最大，获得的热量最多，气温是随纬度的增高而降低的规律相符合来源:https://wanghongming.com/zhishi/202412-40.html。来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-3.html

（4）太阳辐射最高值，夏半年在20°N～30°N附近的地区，由此向南、向北减少，且南北之间的辐射量差异小。这和夏季热赤道随着太阳直射点的北移、南北温差较小的特点相吻合；而冬半年则出现在赤道，随纬度的增高而减小，且南北之间的辐射量相差较大。这与冬半年南北温差较大的特点是一致的。

（5）同一纬度地带，日、季、年辐射量到处都相同，这表明天文辐射具有纬向带状分布的特点来源:https://wzwxpx.com/cshi/202501-203.html。这就是气温呈纬向分布的基本原因。

天文辐射的纬向分布特点，使地球上出现相应的纬向气候带，如赤道带、热带、副热带、温带、寒带等，都称为天文气候带。这是理想的气候带，而实际气候远为复杂，但这已形成全球气候的基本轮廓。

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