Saulės insoliacija yra tam tikro paviršiaus paviršių pasiekiančios saulės energijos kiekio arba apšvitos matas per tam tikrą laiką. Aptariamas paviršius gali būti bet koks saulės spindulių veikiamas paviršius – nuo konkretaus objekto ar vietos Žemėje iki mažų kosmoso objektų, tokių kaip dirbtiniai palydovai, iki visos planetos paviršiaus. Saulės insoliacija tam tikroje Žemės srityje priklauso nuo jos atstumo nuo pusiaujo, oro sąlygų ir paros bei metų laiko. Tai būtina, kad Žemėje gyvuotų toliau, nes augalai, norėdami išgyventi, naudojasi saulės energija, taip pat yra svarbus veiksnys statant ir išdėstant įrangą, gaminančią elektros energiją iš saulės energijos.
Paprastai matuojama vatais kvadratiniam metrui, vidutinė ploto saulės insoliacija per ilgesnį laiką dažnai nurodoma kilovatvalandėmis kvadratiniam metrui per dieną. Vatai yra standartinis metrinis galios arba energijos per tam tikrą laiką vienetas; vienas vatas galios yra lygus vienam džauliui energijos per sekundę. Kilovatvalandė, dažniausiai vartojama kalbant apie elektros energijos gamybą, yra pakankamai energijos, kad per vieną valandą būtų pagaminta 1,000 3,600,000 vatų arba 3.6 XNUMX XNUMX džaulių (XNUMX megadžaulio).
Kuo labiau paviršius nukreiptas į saulę, tuo didesnis bus jo saulės insoliacija. Didžiausia saulės insoliacija susidaro, kai saulės šviesa patenka 90 laipsnių kampu. Insoliacija mažėja, kai kampas mažėja, nes mažesnis kampas išsklaido tą patį spinduliavimo energijos kiekį platesnėje srityje. Štai kodėl plotas aplink Žemės pusiaują, į kurį patenka daugiausia tiesioginių saulės spindulių, yra šilčiausia Žemės dalis, o poliariniai regionai yra šalčiausi. Tai taip pat lemia metų laikų kaitą, nes pakreipta Žemės ašis reiškia, kad saulės šviesos kampas, pasiekiantis tam tikrą planetos dalį, keičiasi metų eigoje. Taip pat dėl šios priežasties tam tikros dienos temperatūra bus linkusi pasiekti aukščiausią tašką apie saulės vidurdienį, kai saulė yra aukščiausiame dangaus taške, o vėliau dienos metu sumažės, kai saulė krenta arčiau horizonto.
Bendra išorinės Žemės atmosferos saulės insoliacija nuo tiesioginių saulės spindulių per metus vidutiniškai siekia apie 1,366 90 vatus kvadratiniam metrui 1,000 laipsnių kampu, didžioji jos dalis yra matomos šviesos pavidalu. Saulės šviesos, kuri praeina per atmosferą, susilpnėjimas sumažina tai iki maždaug 90 vatų kvadratiniam metrui 250 laipsnių kampu, kol ji pasiekia Žemės paviršių. Šis skaičius nuolat mažėja žmogui judant į aukštesnes platumas ir mažėja dienos metu toliau nuo saulės vidurdienio, o naktį nukrenta beveik iki nieko. Vidutinė visos Žemės insoliacija per metus yra apie XNUMX vatų vienam kvadratiniam metrui.
Panašių platumų vietovėse dėl vietinių veiksnių vis dar gali labai skirtis vidutinė insoliacija. Teritorijos insoliaciją gali dar labiau sumažinti saulės šviesai trukdančios atmosferos sąlygos, pvz., debesys ar atmosferos migla. Insoliacija kyla didesniuose aukščiuose, nes ten mažiau atmosferos saulės spinduliuotei prasiskverbia ir susilpnėja. Saulės apšvitos kiekio matavimus įvairiose vietose galima sudaryti, kad būtų sukurtas specializuotas žemėlapis, vadinamas insoliacijos žemėlapiu.
Saulės energijos gamyba labai priklauso nuo insoliacijos. Sausuose ar pusiau sausuose regionuose dažniausiai yra saulės elektrinės, kad būtų kuo mažiau trukdžių saulės spinduliuotei, kurią sukelia debesų danga, ir, jei įmanoma, jie statomi didesniame aukštyje. Fotovoltinės saulės baterijos montuojamos tokiais kampais, kad į jas patenkanti saulės šviesa smogtų kuo arčiau 90 laipsnių kampu, kad būtų maksimaliai padidinta gaunama galia. Optimalus kampas tam skiriasi priklausomai nuo geografinės padėties ir metų laiko.
Teritorijos insoliacija taip pat gali būti išnaudota projektuojant pastatus. Pavyzdžiui, dideli langai pastato pusėje, nukreiptoje į pusiaują, žiemos metu, kai saulė žemai danguje, įleis daugiau šviesos ir šilumos, o vasarą – palyginti mažiau, kai ji aukštai danguje. Tai sumažina sezoninius kraštutinius temperatūros pokyčius pastato viduje, todėl jis tampa patogesnis ir sumažėja energijos, reikalingos šildymui ar oro kondicionavimui, kiekis.