Che cos'è la radiazione solare?
La radiazione solare è l'intero spettro di luce emessa dal sole. Include la luce visibile e tutte le altre frequenze di radiazione sullo spettro elettromagnetico. Rispetto alle fonti di energia familiari sulla Terra, il sole emette un'enorme quantità di energia nello spazio. Il tipo di radiazione emessa dal sole è un prodotto della sua alta temperatura, che è causata dalla fusione nucleare all'interno del nucleo del sole. La radiazione solare è studiata dagli scienziati per i suoi effetti sui fenomeni sulla Terra, come il tempo e per la scienza dell'astronomia.
Il sole si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa quando una nuvola di gas è crollata su se stessa. La gravità fece sì che la grande quantità di materia, principalmente idrogeno, si unisse strettamente; una pressione molto elevata ha provocato il nucleo del sole. Questa pressione è diventata così grande che gli atomi di idrogeno hanno iniziato a fondersi insieme, un processo che rilascia molta energia termica. La temperatura di qualsiasi raccolta di materia, incluso il sole, è ciò che provoca la radiazione emessa.
Solo una piccola parte della radiazione solare raggiunge mai la Terra; la maggior parte si irradia nello spazio vuoto. Anche la frazione che raggiunge la Terra, tuttavia, è molto più grande della quantità di energia che viene consumata sulla Terra da fonti come i combustibili fossili. La potenza media consumata dagli umani nel 2008 è stata di circa 1,5 x 10 13 watt. In confronto, la potenza media che raggiunge la Terra attraverso la luce solare è oltre 10.000 volte più grande. L'enorme quantità di energia irradiata dal sole può essere attribuita alla sua grande massa e alle alte temperature.
La luce solare viene misurata in diversi modi. Uno strumento che misura la luce solare da un campo visivo completo di 180 gradi è chiamato piranometro. Un pireliometro è un dispositivo che è puntato direttamente verso il sole per le misurazioni delle radiazioni. La radiazione solare viene misurata in una quantità chiamata irradianza, che ha unità standard di watt per metro quadrato. L'irraggiamento solare medio alla distanza della Terra dal sole è di circa 1.366 watt per metro quadrato.
Le misurazioni della radiazione solare tendono a fluttuare in qualche modo nel tempo. Parte della ragione di questa fluttuazione è che l'orbita terrestre non è perfettamente circolare e gli osservatori terrestri cambiano costantemente la loro distanza dal sole. Anche le variazioni effettive della radiazione solare provocano fluttuazioni nelle misurazioni, ma queste quantità sono generalmente piccole. È stato osservato che alcune di queste variazioni seguono un ciclo di 11 anni. Fluttuazioni periodiche come queste sono state misurate per influenzare i livelli di irraggiamento solare dello 0,1%