地球绕日轨道，大家都知道，是个椭圆。但近似为圆，误差不大。地球，也是个椭球，但近似为圆球，一般情况下，误差不大。所以本文用此二近似。

在日地平均距离条件下，地球大气上界垂直于太阳光线的平面上所接受的太阳辐射通量密度，称为太阳常数。常以S.表示，单位为W/m2，其值为：1366w/m2 相对误差3.5%。由于日地距离太大（平均为1.5 x 108km，约8光分），所以一般可以假定为平行光。那么，太阳光投射到地球的总功率约为S.乘地球的截面积127,400,000 平方公里，约1.740×1017瓦特。（即：http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-251834.html 所谓12万个TW大致相同）

这些都是针对全球的，没太多道理好讲，主要是更精确的测量，所以人们比较容易接受“水土气生人”这五圈的概念，对加入光圈，不好接受。但对地球上某一具体区域，例如说青岛，这个光圈，就有很多具体的考虑。首先，有日出和日落，此时太阳的高度角接近为0度，中午则为当日最高。002086东方海洋股介绍的雪藻每天能在1平方米光照面积内生产35.3克AFDW。。。首先就是用“每天”的日平均值概念抹掉太阳高度角的变化。作为近似，是允许的。但是，在年产量的问题上，则必须考虑太阳高度角、气温的季节变化。这个虚假的报导，造成002086东方海洋股的涨停预期http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-716612.html ，跟昨天“光大”股的涨停同一模式（证监会：乌龙指系光大自营买入）。比东方海洋股数据虚假更严重的是，钱学森老先生得到的数据，是“在我国平均纬度的地方，一年之中在每一亩地上到底有多少太阳光落在上面。这个能量。。。我们算了一下，一年中落在一亩地上的阳光，一共折合约94万斤碳水化合物”。钱老的数据看来是考虑到了太阳高度角的季节变化，用的是我国平均纬度。钱老接着又讲了，“高等植物叶子利用太阳光的效率不可能是百分之百，估计最高也不过是1/6”，这个数字查不到来历。钱老接着也讲了“但是植物生长中所积累的物质，只有一部分粮食，像稻、麦这一类作物的谷粒重量，约占重量的一半，所以照这样算来，单位面积的粮食的年产量应该是7.8万斤。这是说全年三百六十五天都是晴天。如果因为阴天而损失25%，那么粮食的亩产量应该是5.85万斤。这是说，作物要在全年都生长，如果仅在暖季才长，也许要再打一个2/3的折扣，那么平均亩产量是3.9万斤了。（钱学森，《农业中的力学问题》，《知识就是力量》第8-9期合刊1959年9月）”，共计约4％。应该说，钱老考虑得远比东方海洋股周全，计算也很精确。但他用到的数据，相当的可疑。而且明显漏了两项，就是高等植物光合作用的产物（总生物量GPP）必须用来维持生命，需要呼吸（R），同时，也需要用来维持生物量根、叶、花等等的生长。如果加上全部这些枯花落叶残根和籽粒、秸秆的生物量，这叫净生物量NPP。NPP＝GPP－R。收割时粮食和秸秆重量就算对半的话，NPP也远大于粮食重量的两倍。

钱老在1993年4月给海外友人孙玄先生回信中，提供了另外一套有意思的数据，包括“据气象记录，在中国大地上每年每平方厘米上接受的日光能量为120-200大卡”，折合成每亩地每年有190-320吨碳水化合物，相当于38－64万斤，

http://news.ifeng.com/history/zhongguoxiandaishi/detail_2011_03/09/5047998_8.shtml，远低于1993年的94万斤。王静爱、左伟主编的《中国地理图集》第24页，中国年太阳总辐射量，则给出了与钱老的两套数据完全不一样的图景。很难判断这些数据的来源（采样与插值方式）和对错。钱老回信中，只用了两个折扣：“光合作用的能量效率可达50%，而粮粒只占全部产物的1/3”，故理想最高年亩产是32-53吨。这样，用比较小的GPP，得出更高的粮食亩产。

从这两个例子，我们可以看出，尽管太阳常数已知，由于地理的区域分异性，对大气层以下我国地表接收太阳光能的情况，还是一笔糊涂账，是需要认真研究的。

根据生态系统的研究，单位地面上植物光合作用累积的GPP中所含的能量与照射在同一地面上日光能量的比率称为光能利用率。绿色植物的光能利用率平均为0.14％，在运用现代化耕作技术的农田生态系统的光能利用率也只有1.3％左右。（http://zhidao.baidu.com/question/6421468.html）。这个比率，远远低于钱老的1/6 或1/2。但理论上植物光合作用光能利用率的上限可以从太阳常数对应的光谱和光合作用的有效谱段算出。应该在10%左右。NPP占GPP的份额，是生物学生态学方面的问题。目前的估计数字是全球每年GPP（干物质）为1841×109t，NPP为172.5×109t，大约也在10%左右（但更少物理限制）。作为一个大致的理解，全球尺度上光合作用能提供的NPP大致在太阳光能的1%左右。这个看起来太小，但是人类（假定100亿）生存和更替所需要的能量只占太阳提供給地球能量的万分之一。所以这个1%并非小到可怕。