Co to jest stała słoneczna?

Stała słoneczna jest miarą mocy metra kwadratowego światła słonecznego bezpośrednio wpływającego na prostopadłą płaszczyznę przestrzeni nad atmosferą Ziemi i jest uważana za jednolitą wartość 1370 watów na metr kwadratowy. Zmienia się to jednak dramatycznie na powierzchni Ziemi, ponieważ światło słoneczne musi przejść przez różne warstwy atmosfery w zależności od szerokości geograficznej i poziomu morza, a także warunków atmosferycznych. Dlatego stała słoneczna jest w dużej mierze stosowaną liczbą odniesienia do oparcia rzeczywistych otrzymanych wartości światła słonecznego i ma kluczowe znaczenie w takich obszarach, jak umieszczanie macierzy słonecznych do wytwarzania energii fotowoltaicznej lub słonecznej oraz w obliczeniach pogodowych i rolniczych. Jako czysta wartość powyżej granic atmosfery, stała słoneczna zmienia się również o 3% w zależności od punktu, w którym Ziemia znajduje się na orbicie słońca, ponieważ orbita jest lekko eliptyczna.

Podczas gdy wartości promieniowania słonecznego dla stałej słonecznej zwykle koncentrują się na świetle widzialnym, wartości są obliczaniem wszystkich otrzymanych promieniowania elektromagnetycznego słonecznego. Obejmuje to światło w podczerwieni, promieniowanie rentgenowskie i fale radiowe, które są przesyłane przez słońce, chociaż fale o wysokiej częstotliwości, takie jak promieniowanie rentgenowskie, stanowią mniej niż 1% całkowitej energii emitowanej. Tam, gdzie światło słoneczne dotarło do powierzchni Ziemi, promieniowanie to jest określane jako nasilanie i ma optymalny poziom około 1000 watów na metr kwadratowy. Praktyczne wartości wynikające z wyższych szerokości geograficznych, różnych wysokości, zachmurzone niebo i inne przyczyny pośredniego światła spadają tę wartość do 250 watów na metr kwadratowy, zmniejszając rzeczywisty poziom energii słonecznej, który Ziemia otrzymuje w przestrzeni o więcej niż pięć, gdy dotrze na powierzchnię.

Stała słoneczna jest ważną wartością do poznania w dziedzinie rozwoju satelitarnego i sondy kosmicznej. Wynika to z faktu, że systemy te często mają panele słoneczne do generowania jeliER i że mogą zostać uszkodzone przez niektóre promieniowanie słoneczne, jeśli nie są odpowiednio osłonięte. Badania cykli słonecznych dla słońca, obejmujące obliczenie burz słonecznych i aktywności plam słonecznych, zależą również od stałej słonecznej i jej poziomu gęstości strumienia lub względnej ilości energii słonecznej przenoszonej na metr kwadratowy. Wiadomo, że samo słońce ma niewielką zmienność poziomu promieniowania w ciągu 11 lat cykli ± 0,2%. To wraz z 10% wzrostem stałej słonecznej co 10 000 000 000 lat może mieć dramatyczny wpływ na klimat Ziemi na obszarach regionalnych, takich jak morze lub na świecie.

Zmagana eksploracja przestrzeni do lokalizacji takich jak Księżyc Ziemi lub Planet Mars również musi wziąć pod uwagę stałą słoneczną dla tych regionów. Energia słoneczna jest w dużej mierze podobna do czystej wartości dla Ziemi na powierzchni Księżyca, ze względu na tę samą względną odległość od słońca i fakt, że księżyc nie ma atmosfery. Mars będzie jednak miał DIStała stała słoneczna, ponieważ była w dowolnym momencie co najmniej 30 000 000 mil (48 280 320 kilometrów) dalej od słońca niż Ziemia, a ponieważ ma swoją słabą atmosferę. W przestrzeni lub na jałowych planetach i asteroidach stała słoneczna jest głównym wskaźnikiem tego, ile energii jest dostępna do przetwarzania skał w przydatne materiały, takie jak tlen i wodór, lub do generowania energii elektrycznej w celu utrzymania sztucznych systemów środowiskowych i urządzeń komunikacyjnych.