本书首先对中国大陆气温、降水、相对湿度及日照时数等主要气象要素的空间分布特征进行了分析；优化与构建了13个不同的机器学习模型(如CatBoost、LightGBM和XGBoost等)与两个物理传输模型(阳坤混合模型和Gueymard模型)，并估算了直接辐射与总辐射；验证了几种主流的卫星遥感反演(CERES-EBAF与GEWEX-SRB)和再分析辐射数据产品(MERRA-2、NCEP-NCAR及NCEP-DOE)的精度表现。其次，本书利用精度表现最好的CatBoost模型重建了中国大陆839个站点在1961-2015年间的直接辐射日值数据集，并分析了直接辐射的年与季节时空变化特征；利用新发展的创新趋势分析方法(ITA)对中国大陆经过均一化处理的48个站点的总辐射年与季节变化特征进行了分析。第三，本文分析了影响直接辐射及总辐射变化的主导因素。研究结果表明，在过去几十年中，是气溶胶排放水平的变化导致了中国太阳总辐射和直接辐射的变化。最后，本书分析了气溶胶排放的变化对中国太阳能光热发电与光伏发电的影响。