Jaká je sluneční konstanta?

Sluneční konstanta je měřítkem síly čtvercového metru slunečního světla přímo ovlivňujícího kolmovou rovinu prostoru nad atmosférou Země a je považována za jednotnou hodnotu 1 370 wattů na metr čtvereční. To se však dramaticky mění na povrchu Země, protože sluneční světlo musí procházet různými vrstvami atmosféry v závislosti na zeměpisné šířce a hladině moře a na atmosférických podmínkách. Sluneční konstanta je proto do značné míry referenčním číslem, od kterého se má založit skutečné přijaté hodnoty slunečního světla a je nápomocná v takových oblastech, jako je umístění solárních polí pro výrobu energie fotovoltaické nebo solární pece a v počasí a zemědělských výpočtech. Jako čistá hodnota nad hranicemi atmosféry se sluneční konstanta také liší o 3% v závislosti na bodě, ve kterém je Země na své oběžné dráze Slunce, protože oběžná dráha je mírně eliptická.

Zatímco hodnoty slunečního záření pro sluneční konstantu se obvykle zaměřují na viditelné světlo, hodnoty jsou výpočtem veškerého přijatého solárního elektromagnetického záření. To zahrnuje infračervené světlo, rentgenové paprsky a rádiové vlny, které jsou přenášeny sluncem, i když vysokofrekvenční vlny, jako jsou rentgenové paprsky, tvoří méně než 1% z celkové emitované energie. Tam, kde sluneční světlo dosáhlo zemského povrchu, je toto záření označováno jako izolace a má optimální úroveň asi 1 000 wattů na metr čtvereční. Praktické hodnoty způsobené vyššími zeměpisnými šířkami, různé nadmořské výšky, zatažené oblohy a další příčiny nepřímého světla poklesnou tuto hodnotu na 250 wattů na metr čtvereční, což snižuje skutečnou hladinu sluneční energie, kterou Země přijímá ve vesmíru faktorem více než pěti.

Sluneční konstanta je důležitou hodnotou znát v oblasti vývoje satelitu a kosmické sondy. Důvodem je skutečnost, že tyto systémy mají často solární panely pro generování powehm, a že mohou být poškozeny nějakým slunečním zářením, pokud nebudou správně chráněny. Výzkum solárních cyklů pro slunce, zahrnující výpočet slunečních bouří a aktivity slunečních skvrn, je také závislý na sluneční konstantě a její úrovni hustoty toku nebo relativním množství sluneční energie přenášené na metr čtvereční. Je známo, že samotné Slunce má mírnou variabilitu hladin záření během 11letých cyklů ± 0,2%. To spolu s 10% nárůstem sluneční konstanty každých 10 000 000 000 let může mít dramatický dopad na pozemské klima v regionálních oblastech, jako je moře nebo na globálním základě v průběhu času.

Průzkum prostoru s posádkou na místa, jako je zemský měsíc nebo planeta Mars, musí také vzít v úvahu solární konstantu pro tyto regiony. Sluneční energie je do značné míry podobná čisté hodnotě pro Zemi, když je na povrchu měsíce, kvůli stejné relativní vzdálenosti od slunce a skutečnosti, že Měsíc nemá atmosféru. Mars však bude mít DIFferentní sluneční konstanta, protože je na jednom okamžiku nejméně 30 000 000 mil (48 280 320 kilometrů) dále od slunce než Země, a protože má svou vlastní slabou atmosféru. V prostoru nebo na neúrodných planetách a asteroidech je sluneční konstanta primárním indikátorem toho, kolik energie je k dispozici pro zpracování hornin do užitečných materiálů, jako je kyslík a vodík, nebo pro generování elektrické energie k udržení umělých environmentálních systémů a komunikačních zařízení.