Was ist Sonnenstrahlung?
Sonnenstrahlung ist das gesamte von der Sonne abgegebene Lichtspektrum. Es umfasst sichtbares Licht und alle anderen Strahlungsfrequenzen im elektromagnetischen Spektrum. Im Vergleich zu bekannten Energiequellen auf der Erde gibt die Sonne eine enorme Menge an Energie an den Weltraum ab. Die von der Sonne abgegebene Strahlung ist ein Produkt ihrer hohen Temperatur, die durch Kernfusion im Sonnenkern verursacht wird. Sonnenstrahlung wird von Wissenschaftlern auf ihre Auswirkungen auf Phänomene auf der Erde wie das Wetter und auf die Wissenschaft der Astronomie untersucht.
Die Sonne wurde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren gebildet, als eine Gaswolke auf sich zusammenbrach. Die Schwerkraft ließ die große Menge Materie, die hauptsächlich Wasserstoff war, sich fest zusammenziehen; Ein sehr hoher Druck führte zum Kern der Sonne. Dieser Druck wurde so groß, dass Wasserstoffatome zu verschmelzen begannen, ein Prozess, der viel Wärmeenergie freisetzte. Die Temperatur jeder Materiesammlung, einschließlich der Sonne, ist es, die emittierte Strahlung hervorruft.
Nur ein kleiner Teil der Sonnenstrahlung erreicht jemals die Erde. Die Mehrheit wird in den leeren Raum ausgestrahlt. Sogar die Fraktion, die die Erde erreicht, ist jedoch viel größer als die Menge an Energie, die auf der Erde von Quellen wie fossilen Brennstoffen verbraucht wird. Die von Menschen im Jahr 2008 durchschnittlich verbrauchte Leistung betrug etwa 1,5 x 10 13 Watt. Zum Vergleich: Die durchschnittliche Leistung, die über Sonnenlicht auf die Erde gelangt, ist mehr als 10.000 Mal höher. Die enorme Menge an Energie, die von der Sonne abgestrahlt wird, kann auf ihre große Masse und ihre hohe Temperatur zurückgeführt werden.
Das Sonnenlicht wird auf verschiedene Arten gemessen. Ein Instrument, das Sonnenlicht aus einem vollen 180-Grad-Sichtfeld misst, wird als Pyranometer bezeichnet. Ein Pyrheliometer ist ein Gerät, das für Strahlungsmessungen direkt auf die Sonne gerichtet ist. Die Sonnenstrahlung wird in einer Menge gemessen, die als Bestrahlungsstärke bezeichnet wird und Standardeinheiten von Watt pro Quadratmeter hat. Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung in der Entfernung der Erde von der Sonne beträgt etwa 1.366 Watt pro Quadratmeter.
Messungen der Sonnenstrahlung neigen dazu, mit der Zeit etwas zu schwanken. Ein Grund für diese Fluktuation ist, dass die Erdumlaufbahn nicht perfekt kreisförmig ist und erdgebundene Beobachter ihren Abstand zur Sonne ständig ändern. Tatsächliche Schwankungen der Sonneneinstrahlung führen ebenfalls zu Schwankungen bei den Messungen, diese Mengen sind jedoch normalerweise gering. Es wurde beobachtet, dass einige dieser Variationen einem 11-Jahres-Zyklus folgen. Es wurde gemessen, dass solche periodischen Schwankungen die Sonneneinstrahlung um 0,1% beeinflussen.