大氣透明係數是表征大氣透明度的特徵量，是指透過一個大氣質量的透射輻射與入射輻射之比。當太陽位於天頂時，在大氣上界的輻射通量為S0，而到達地面的為S，則S/S0=P。P即為大氣透明係數。它表明輻射通過大氣後的削弱程度。
基本介紹
- 中文名：大氣透明係數
- 外文名：atmospheric transparency factor
- 定義：表征大氣透明度的特徵量（P）
- 作用：表征大氣透明度
- 套用：環境學、氣象學
- 影響因素：大氣質量數、水汽、灰塵等
概述,公式推導,影響因素,
概述
不同波長的削弱不同，P僅表征對各種波長的平均削弱情況，例如P=0.8，表示平均削弱了20%。大氣的透明係數取決於所含水汽、水汽凝結物和塵埃雜質的多少，這些物質愈多，透明度愈差，透明係數愈小，太陽輻射被削減愈多；反之，大氣愈乾潔，透明度愈好，透明係數愈大，太陽輻射被削弱愈少。
公式推導
太陽輻射通過地球大氣被大氣吸收和散射以後到達地面的輻射量，稱為大氣對太陽輻射的透射量。根據比爾(Beer)定律，大氣對太陽輻射的減弱服從負指數規律；表示式為：
式中，Ior是入射波長為A的太陽輻射強度;Ar為單位大氣質量的減弱係數(包括散射減弱和吸收減弱)；m為大氣質量數，如果不考慮地球的曲率，m是天頂距θ的函式，即m=secθ(當θ〈60°時適用)；天頂距不同，即大氣光學路程不同，則大氣質量m也不相同。
由上式可知，大氣對太陽輻射的透射量與大氣中吸收和散射物質的性質有關，與光線通過大氣的光學路程有關。顯然，天頂距越小，光線穿過大氣的光程越長，大氣對太陽輻射的減弱能力越大，則太陽輻射的透射量就越小反之就愈大。因此，可定義：
則：
對太陽輻射的所有波長積分，則有：
這裡，Im表示經過大氣減弱後透射到地面的太陽輻射強度，可以通過日射觀測儀器在地面直接測量來獲得；I0為太陽常數。可見，Pm是實際到達地面的太陽輻射強度Im與到達大氣上界的太陽常數I0之比的積分平均值，通常稱為積分平均大氣透明係數，表達式為：
影響因素
由於太陽輻射通過大氣時各波長所受到的減弱作用不同，使得Pm與Pr也不相同。它隨大氣質量m而變化，短波部分比長波部分所受到的減弱作用更大一些;所以通過大氣質量越多，長波部分所占的比例就越大。因此，大氣透明度係數Pm是隨著大氣質量數m的增加而增大的。此外，同一大氣質量情況下的Pm在不同的季節、不同的月份中也是各不相同的，即大氣透明度係數Pm是時間的函式，而且Pm(t)這一函式關係的具體形式至今仍不清楚；大氣透明度係數Pm還因大氣分子、水汽和灰塵含量等而發生變化，不易精確計算。
