在冬季里德国居民特别喜欢前往南欧度假，以沐浴那里温暖的阳光。与此同时，随着经济的发展，中国人对生活品质和休闲度假的追求也在不断提升。在基本物质需求得到满足的今天，舒适的环境成为人们新的关注重点。
科技进步使得人类对居住环境的掌控力不断增强，通过空调可以调节室内温度，借助加湿器可优化湿度水平，空气净化器则有效改善空气质量。理论上，在全球绝大部分城市，人们几乎都能够打造出一个理想的室内环境。然而，尽管技术发展迅速，我们仍无法人工创造自然光。在北欧或中国成渝一带的冬天生活过的人，想必对于阳光与我们的身心健康的重要性有更深刻的体会。
那么去哪里寻找一个冬季也阳光灿烂的城市呢？是加州的温暖阳光还是海南的热带气候？ 是西班牙的地中海风情还是中国东北的冬日暖阳？
做出明智的选择，我们需要具体的数据和指标。这里我们引入日照时数这个指标。
指标定义
首先我们来看一下定义，年日照时数是指一年中，太阳光线直接照射到地面的总时间，通常以小时为单位进行计量。日照时数越高，表明该地区阳光充足，天气晴朗的时间较长；反之，则表示阳光较少，阴天或多云天气居多。
在研究相关文献的过程中，我注意到了一个有趣的历史现象：日照时数数据的早期的主要应用之一就是作为宣传疗养胜地气候的手段，以此来吸引游客。即使在今天，仍有一些城市利用日照时数的数据来推广其旅游景点。
指标测量
日照时数的测量可以追溯到1880年，当时气象站就开始使用日照计来进行这项工作。然而，在很长一段时间里，并没有一个统一的测量标准。直到2003年，世界气象组织（WMO）才正式定义了日照时数，将其规定为在给定时间段内，直接太阳辐照度超过120瓦特每平方米的所有时间段的总和。
坎贝尔-斯托克日照计，这一历史悠久的仪器，曾是全球气象站广泛采用的日照时数测量工具，至今仍有不少气象站继续使用它。
许多人在童年时期都曾体验过用放大镜将太阳光聚焦，使纸片在一段时间后燃烧的神奇现象。坎贝尔-斯托克日照计正是基于这一原理设计的。该仪器由一个玻璃球和一个与之同心的球面碗形槽剖面构成，玻璃球的直径精心设计，以确保太阳光能够精确地聚焦在槽内固定的纸卡上。。
下面我们通过香港天文台发布在YouTube上的一个视频来更直观的认识一下这个仪器。
由于坎贝尔-斯托克日照计在测量结果的一致性方面存在不足，世界气象组织已不再推荐使用这种测量方法。取而代之的是直接辐射表，它已成为新的推荐传感器。香港天文台从2005年开始使用这种方法。即通过两个辐射表，一个测量太阳总辐照度 ，一个测量散射太阳辐照度，推导得出直接太阳辐照度，结合阈值120瓦特每平方米，进一步计算得出日照时数。
对于对日照时数测量技术细节感兴趣的朋友，【指标探索】推荐阅世界气象组织在2023年出版的《仪器和观测方法指南 第一卷 – 气象变量的测量》。这本指南提供了详尽的专业描述，并且有中文版可供免费下载。
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指标意义
现在我们来深入谈一谈日照的意义。
自然界发生的一切物理过程和物理现象以及一切生物的生命现象和生命活动都直接或间接地以太阳辐射能量作为自己的能源基础
上面这段话可以算是对日照意义的最高级理工科视角阐述了。
在宗教视角下，圣经创世纪中是这样写的：
神 说 ：要 有 光 ， 就 有 了 光
Let there be light
神 看 光 是 好 的 ， 就 把 光 暗 分 开 了” 。这里的“要有光”，英文翻译是 Let there be light。 在圣经中，光常被用作隐喻。意为“真理对人类心灵的神圣启示”。多所西方大学就将“Let there be light”奉为学校的校训。(更多圣经的中英文翻译对照，请参考此链接）
在文学作品中，对阳光的赞美更是数不胜数。就不一一举例了。这里，我将从引述一篇学术论文开始，展开对日照意义的多学科阐述。
2010年张播,赵文凯在《城市规划》上发表了一篇学术论文，题为《住宅日照标准的多学科认识》，这篇论文的重点是住宅的日照标准，而非我们这里讨论的日照时数指标，虽然二者有一定相关性。尽管如此，论文的“多学科”视角，以及对日照益处的一些说明，为接下来我们的阐述提供了有益的参考。
日照与生理健康
首先，我们要知道，日照与生理健康和心理健康的关系十分紧密，阳光不仅对我们的身体机能产生深远的影响，还直接关系到我们的情绪和心理状态。阳光是维持人体生理功能的重要因素之一，尤其是其中的紫外线（UV）。它通过以下几个关键途径促进人体健康：
第一，维生素D的合成。阳光中的紫外线B（UVB）辐射能够通过皮肤促进人体合成维生素D。维生素D对于钙和磷的代谢起着重要作用，是维护骨骼健康的关键。充足的维生素D可以防止骨质疏松、佝偻病等骨骼疾病，尤其对于儿童和老年人尤为重要。缺乏维生素D不仅会导致骨骼变脆，还可能导致免疫功能的下降，从而增加感染疾病的风险。
第二，调节昼夜节律。日光对人体的生物钟（昼夜节律）调节至关重要。人的身体通过眼睛感知到自然光的变化来调节生理节奏，尤其是光线的强度和时长。暴露在自然光下有助于调节褪黑素的分泌，促进夜间的良好睡眠。相反，长时间生活在光线不足的环境中，会导致生物钟紊乱，进而引发失眠、疲劳等问题。
第三， 增强免疫力。日照能够刺激免疫系统的部分功能，提高体内白细胞的活性，帮助对抗感染和疾病。此外，适量的日光暴露还能促进血液循环，加快体内代谢，对心血管健康有正面影响。长期缺乏日照可能削弱免疫系统，使人体更容易感染病毒或细菌。
第四，促进新陈代谢。日照通过刺激甲状腺的分泌，间接影响体内的新陈代谢。阳光可以促进体内葡萄糖的利用率，从而帮助调节体重和能量代谢。阳光不足则可能导致新陈代谢减慢，使人容易疲劳和增加体重。
日照与心理健康
日照不仅影响身体健康，还对心理状态产生深远的影响。光照不足与情绪波动、抑郁症等心理问题密切相关。
第一，情绪调节。日照对大脑中的某些化学物质具有直接影响，特别是与情绪和幸福感相关的神经递质——血清素。血清素是大脑中调节情绪的关键物质，阳光能够提升体内血清素的水平，使人感到愉悦、平静和专注。阳光不足会导致血清素水平下降，进而引发情绪低落、易怒、焦虑等心理问题。
第二，季节性情感障碍（SAD）。日照不足还与一种特定的心理疾病相关，称为季节性情感障碍（SAD）。这种疾病通常发生在秋冬季节，因日照时间缩短而导致。SAD患者通常表现出情绪低落、精力缺乏、食欲增加（尤其对碳水化合物的渴望）以及睡眠过度等症状。这种季节性抑郁症的发生主要是由于光照减少引发的大脑内化学物质失衡，尤其是血清素和褪黑素水平的改变。
第三，缓解压力。充足的阳光照射能够促进内啡肽的释放，这是一种被称为“快乐激素”的化学物质，能够有效缓解压力并提高人的心理抗压能力。研究表明，适度的日光暴露有助于改善焦虑和抑郁的症状，提高人们的心理韧性。长时间暴露于自然光下还能帮助人们更好地应对日常生活中的压力和情绪挑战。
第四，促进社交行为。阳光对心理健康的积极影响还体现在它对社交行为的促进作用上。研究表明，阳光充足的天气往往会让人感到更有动力，愿意外出进行户外活动和社交互动。这种积极的户外活动不仅有利于心理健康，还通过增强人与人之间的联系，降低孤独感和社交孤立的风险。
日照与能源
太阳能是一种清洁、可再生的能源，而日照时数是衡量太阳能资源的核心指标。在日照充足的地区，如沙漠或热带地区，年均日照时数较高，这使得这些地方具备发展太阳能发电的巨大潜力。例如，撒哈拉沙漠和美国西南部的沙漠地带年均日照时数超过3000小时，这使得这些区域成为全球太阳能电站建设的理想选择。
从经济效益上看，日照时数高意味着发电时间更长，设备的利用率也更高，发电成本相对较低，因此投资太阳能发电项目的收益较为可观。此外，日照时数对于评估太阳能电池板的效率至关重要。通过对年日照时数的详细分析，企业和政府可以更精准地规划太阳能项目的布局，优化能源供应结构，减少对传统化石能源的依赖。
日照与农业生产
阳光是植物进行光合作用的基础能源，光合作用直接影响作物的生长发育、产量以及质量。在日照充足的地区，农作物的生长周期通常较短，产量更高。例如，中国西北地区和美国加州等日照充足的农业区，其年均日照时数高达2500小时以上，这为果树、蔬菜和谷物的高效生长提供了有利条件。
日照不仅影响植物的生长速度，还影响其养分积累和品质。在日照充足的环境下，作物的糖分、维生素和其他营养物质含量更高，这意味着这些作物在市场上更具竞争力。反之，在日照不足的地方，作物生长缓慢，可能需要补充人工光源或延长生长周期，从而增加生产成本。
此外，日照对农业的影响不仅限于产量和品质，还关系到农业种植模式和区域规划。通过对不同地区日照时数的研究，可以帮助农民选择适合的种植作物和最优的播种、收获时间，进而提高农业生产的效益和可持续性。
日照与房价
日照不仅影响能源和农业，还对房产市场产生了显著的影响。阳光充足的房屋通常更为舒适、宜居，特别是在冬季气候寒冷的地区，阳光可以带来温暖，减少采暖成本，提升生活质量。因此，在许多城市，朝南、光照充足的房屋通常能获得更高的市场溢价。例如，在北半球的很多国家，朝南的房子往往卖得更快、价格更高，这一现象在房价较高的大城市尤为明显。
此外，日照对房屋的可持续性和节能效益也至关重要。良好的自然光照可以减少电灯的使用频率，降低能源消耗，从而提升房屋的绿色评级。在环保意识逐渐增强的今天，越来越多的购房者更倾向于选择阳光充足且节能的房屋，这进一步推高了光照良好房屋的市场价值。
结论：阳光不仅是一种自然现象，它在健康，能源、农业、房产等多个领域中都扮演着至关重要的角色。因此，我们或许可以大胆地说，阳光是世界上最重要的自然资源之一，不仅影响着我们的日常生活，也推动着全球的可持续发展进程。
参考文献：
[1]张播,赵文凯.住宅日照标准的多学科认识[J].城市规划,2010,34(12):83-87.
[2]Guide to Instruments and Methods of Observation (WMO-No. 8) | World Meteorological Organization. community.wmo.int/en/activity-areas/imop/wmo-no_8.
[3]創 世 記 1 (CUVS). www.biblegateway.com/passage/?search=%E5%89%B5%20%E4%B8%96%20%E8%A8%98%201,%E5%88%9B%E4%B8%96%E8%AE%B0%201:3-31&version=CUVS,YLT.