การแผ่รังสีแสงอาทิตย์คืออะไร?

การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์เป็นสเปกตรัมแบบเต็มของแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ มันรวมถึงแสงที่มองเห็นและความถี่อื่น ๆ ของรังสีบนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งพลังงานที่คุ้นเคยบนโลกดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกสู่อวกาศ ชนิดของรังสีที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งเกิดจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นภายในแกนกลางของดวงอาทิตย์ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของรังสีแสงอาทิตย์ที่มีต่อปรากฏการณ์บนโลกเช่นสภาพอากาศและวิทยาศาสตร์ของดาราศาสตร์

ดวงอาทิตย์ก่อตัวเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อนเมื่อเมฆก๊าซยุบตัว แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดสสารจำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนจะดึงตัวเองเข้าหากันอย่างแน่นหนา แรงดันสูงมากส่งผลให้แกนกลางของดวงอาทิตย์ ความดันนี้ยิ่งใหญ่จนอะตอมไฮโดรเจนเริ่มหลอมรวมเข้าด้วยกันซึ่งเป็นกระบวนการที่ปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนมาก อุณหภูมิของการรวบรวมสสารใด ๆ รวมถึงดวงอาทิตย์เป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมา

มีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของรังสีดวงอาทิตย์ที่เคยมาถึงโลก ส่วนใหญ่แผ่เป็นพื้นที่ว่างเปล่า แม้ว่าเศษส่วนที่ไปถึงโลกนั้นใหญ่กว่าปริมาณพลังงานที่ถูกใช้บนโลกโดยแหล่งต่าง ๆ เช่นเชื้อเพลิงฟอสซิล พลังงานเฉลี่ยที่มนุษย์ใช้ในระหว่างปี 2551 ประมาณ 1.5 x 10 13 วัตต์ โดยการเปรียบเทียบพลังงานเฉลี่ยมากกว่าถึงโลกผ่านแสงแดดมีขนาดใหญ่กว่า 10,000 เท่า พลังงานจำนวนมหาศาลที่แผ่รังสีจากดวงอาทิตย์สามารถนำมาประกอบกับมวลขนาดใหญ่และอุณหภูมิสูง

แสงแดดถูกวัดด้วยวิธีที่ต่างกัน เครื่องมือหนึ่งที่วัดแสงอาทิตย์จากมุมมอง 180 องศาเต็มเรียกว่า pyranometer pyrheliometer เป็นอุปกรณ์ที่ชี้ตรงไปยังดวงอาทิตย์เพื่อตรวจวัดรังสี การแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์จะถูกวัดในปริมาณที่เรียกว่า irradiance ซึ่งมีหน่วยมาตรฐานเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร การแผ่รังสีแสงอาทิตย์เฉลี่ยที่ระยะทางของโลกจากดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 1,366 วัตต์ต่อตารางเมตร

การตรวจวัดรังสีดวงอาทิตย์มีแนวโน้มที่จะผันผวนตามกาลเวลา สาเหตุส่วนหนึ่งของความผันผวนนี้คือวงโคจรของโลกไม่ได้เป็นวงกลมอย่างสมบูรณ์และผู้สังเกตการณ์บนโลกกำลังเปลี่ยนระยะห่างจากดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง ความแปรปรวนที่เกิดขึ้นจริงในการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ยังก่อให้เกิดความผันผวนในการตรวจวัดด้วย การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้บางส่วนได้รับการปฏิบัติตามรอบ 11 ปี ความผันผวนตามช่วงเวลาเช่นนี้ถูกวัดเพื่อส่งผลกระทบต่อระดับการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์โดย 0.1%