太陽照射到地平面上的輻射或稱“日射”由兩部分組成——直達(dá)日射和漫射日射。太陽輻射穿過大氣層而到達(dá)地面時(shí)，由于大氣中空氣分子、水蒸氣和塵埃等對(duì)太陽輻射的吸收、反射和散射，不僅使輻射強(qiáng)度減弱，還會(huì)改變輻射的方向和輻射的光譜分布。因此實(shí)際到達(dá)地面的太陽輻射通常是由直射和漫射兩部分組成。直射是指直接來自太陽其輻射方向不發(fā)生改變的輻射；漫射則是被大氣反射和散射后方向發(fā)生了改變的太陽輻射，它由三部分組成：太陽周圍的散射 （太陽表面周圍的天空亮光），地平圈散射（地平圈周圍的天空亮光 或暗光），及其他的天空散射輻射。另外，非水平面也接收來自地面的反射輻射。直達(dá)日射、漫射日射和反射日射的總和即為總?cè)丈浠颦h(huán)球日射。可以依靠透鏡或反射器來聚焦直達(dá)日射。如果聚光率很高， 就可獲得高能量密度，但卻損耗了漫射日射。如果聚光率較低，也可以對(duì)部分太陽周圍的漫射日射進(jìn)行聚光。漫射日射的變化范圍很大，當(dāng)天空晴朗無云時(shí)，漫射日射為總?cè)丈涞?0％。但當(dāng)天空 烏云密布見不到太陽時(shí)，總?cè)丈鋭t等于漫射日射。因此聚式收集 器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射日射一般都很弱，但當(dāng)?shù)孛嬗斜�雪覆蓋時(shí)，垂直面上的反射日射可達(dá)總?cè)丈涞?0％。
到達(dá)地面的太陽輻射主要受大氣層厚度的影響。大氣層越厚，對(duì)太陽輻射的吸收、反射和散射就越嚴(yán)重，到達(dá)地面的太陽輻射就越少。此外大氣的狀況和大氣的質(zhì)量對(duì)到達(dá)地面的太陽輻射也有影響。顯然太陽輻射穿過大氣層的路徑長短與太陽輻射的 方向有關(guān)。參看下圖，A為地球海平面上的一點(diǎn)，當(dāng)太陽在天頂位置S時(shí)，太陽輻射穿過大氣層到達(dá)A點(diǎn)的路徑為OA。城陽位于S點(diǎn)時(shí)，其穿過大氣層到達(dá)A點(diǎn)的路徑則為0A。 O，A與 OA之比就稱之為“大氣質(zhì)量”。它表示太陽輻射穿過地球大氣的路徑與太陽在天頂方向垂直入射時(shí)的路徑之比，通常以符號(hào)m表示，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和O℃時(shí)海平面上太陽垂直入射時(shí)，大氣質(zhì)量m＝1。