ค่าคงที่แสงอาทิตย์คืออะไร?

ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหน่วยวัดกำลังของแสงอาทิตย์หนึ่งตารางเมตรที่กระทบโดยตรงกับระนาบตั้งฉากของพื้นที่เหนือบรรยากาศของโลกและถือเป็นค่าสม่ำเสมอที่ 1,370 วัตต์ต่อตารางเมตร อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวโลกเนื่องจากแสงอาทิตย์จะต้องผ่านชั้นบรรยากาศที่หลากหลายขึ้นอยู่กับละติจูดและระดับน้ำทะเลรวมถึงสภาพบรรยากาศ ดังนั้นค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นหมายเลขอ้างอิงส่วนใหญ่ที่ใช้เพื่อกำหนดค่าแสงอาทิตย์ที่ได้รับจริงและเป็นเครื่องมือในพื้นที่เช่นการจัดวางแผงโซลาร์เซลล์สำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือพลังงานแสงอาทิตย์และในการคำนวณสภาพอากาศและการเกษตร ในฐานะที่เป็นค่าที่บริสุทธิ์เหนือขีด จำกัด ของบรรยากาศค่าคงที่ของดวงอาทิตย์ก็แตกต่างกันไป 3% ขึ้นอยู่กับจุดที่โลกอยู่ในวงโคจรของดวงอาทิตย์เนื่องจากวงโคจรนั้นเป็นวงรีเล็กน้อย

ในขณะที่ค่ารังสีอาทิตย์สำหรับค่าคงที่แสงอาทิตย์มักจะมุ่งเน้นไปที่แสงที่มองเห็นค่าที่มีการคำนวณของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดที่ได้รับ ซึ่งรวมถึงแสงอินฟราเรดรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุที่ส่งผ่านจากดวงอาทิตย์แม้ว่าคลื่นความถี่สูงเช่นรังสีเอกซ์ทำขึ้นน้อยกว่า 1% ของพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมา เมื่อแสงอาทิตย์ส่องถึงพื้นผิวโลกการแผ่รังสีนี้เรียกว่าไข้แดดและมีระดับที่เหมาะสมประมาณ 1,000 วัตต์ต่อตารางเมตร ค่าที่ใช้งานได้เนื่องจากละติจูดที่สูงขึ้น, ความสูงที่แตกต่างกัน, ท้องฟ้าที่มืดครึ้ม, และสาเหตุอื่น ๆ สำหรับแสงทางอ้อมทำให้ค่านี้ลดลงถึง 250 วัตต์ต่อตารางเมตร, ลดระดับพลังงานแสงอาทิตย์ที่แท้จริงที่โลกได้รับในอวกาศ ถึงพื้นผิว

ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นค่าสำคัญที่ควรทราบในการพัฒนาหัววัดดาวเทียมและอวกาศ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าระบบเหล่านี้มักจะมีแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อผลิตพลังงานและพวกเขาสามารถได้รับความเสียหายจากรังสีดวงอาทิตย์บางส่วนหากไม่ได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสม การวิจัยเกี่ยวกับวัฏจักรสุริยะสำหรับดวงอาทิตย์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการคำนวณของพายุสุริยะและกิจกรรมของดวงอาทิตย์นั้นก็ขึ้นอยู่กับค่าคงที่ของดวงอาทิตย์และระดับความหนาแน่นฟลักซ์หรือปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่สัมพันธ์กันต่อตารางเมตร เป็นที่ทราบกันว่าดวงอาทิตย์มีความแปรปรวนเล็กน้อยกับระดับรังสีในรอบ 11 ปีที่± 0.2% นี้พร้อมกับการเพิ่มขึ้นของค่าคงที่แสงอาทิตย์ 10% ทุก ๆ 10,000,000,000 ปีสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อสภาพภูมิอากาศของโลกในพื้นที่ภูมิภาคเช่นทะเลหรือในระดับโลกเมื่อเวลาผ่านไป

การสำรวจอวกาศที่มีการจัดการไปยังสถานที่ต่าง ๆ เช่นดวงจันทร์ของโลกหรือดาวเคราะห์ดาวอังคารต้องคำนึงถึงค่าคงที่แสงอาทิตย์สำหรับภูมิภาคเหล่านี้ด้วย พลังงานแสงอาทิตย์นั้นส่วนใหญ่คล้ายกับค่าบริสุทธิ์ของโลกเมื่ออยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์เนื่องจากระยะทางสัมพัทธ์เท่ากันจากดวงอาทิตย์และความจริงที่ว่าดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตามดาวอังคารจะมีค่าคงที่ของดวงอาทิตย์ที่แตกต่างกันเนื่องจากมันอยู่ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งอย่างน้อย 30,000,000 ไมล์ (48,280,320 กิโลเมตร) จากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกและเพราะมันมีบรรยากาศที่อ่อนแอของมันเอง ในอวกาศหรือบนดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งและดาวเคราะห์น้อยค่าคงที่แสงอาทิตย์เป็นตัวบ่งชี้หลักของพลังงานที่มีอยู่สำหรับการแปรรูปหินเป็นวัสดุที่มีประโยชน์เช่นออกซิเจนและไฮโดรเจนหรือเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าเพื่อรักษาระบบสิ่งแวดล้อมเทียมและอุปกรณ์สื่อสาร