Kas yra saulės konstanta?

Saulės konstanta yra kvadratinio metro saulės šviesos galios matas, tiesiogiai veikiantis statmeną erdvės plokštumą virš Žemės atmosferos, ir laikoma, kad ji yra vienoda 1,370 vatų kvadratiniam metrui. Tačiau tai labai pasikeičia Žemės paviršiuje, nes saulės šviesa turi praeiti per įvairius atmosferos sluoksnius, priklausomai nuo platumos ir jūros lygio bei atmosferos sąlygų. Todėl saulės konstanta daugiausia yra atskaitos skaičius, naudojamas remiantis faktinėmis gautomis saulės šviesos vertėmis, ir yra naudingas tokiose srityse kaip saulės energijos masyvų išdėstymas fotovoltinės ar saulės krosnies energijos gamybai ir oro sąlygų bei žemės ūkio skaičiavimams. Kaip grynoji vertė, viršijanti atmosferos ribas, saulės konstanta taip pat skiriasi 3% priklausomai nuo taško, kuriame Žemė yra savo orbitoje aplink Saulę, nes orbita yra šiek tiek elipsės formos.

Nors saulės spinduliuotės vertės saulės konstantai paprastai sutelktos į matomą šviesą, vertės yra visos gautos saulės elektromagnetinės spinduliuotės apskaičiavimas. Tai apima infraraudonąją šviesą, rentgeno spindulius ir radijo bangas, kurias skleidžia Saulė, nors aukšto dažnio bangos, pavyzdžiui, rentgeno spinduliai, sudaro mažiau nei 1 % visos skleidžiamos energijos. Ten, kur saulės šviesa pasiekė Žemės paviršių, ši spinduliuotė vadinama insoliacija, o optimalus lygis yra apie 1,000 vatų kvadratiniam metrui. Praktinės vertės dėl didesnių platumų, įvairaus aukščio, debesuoto dangaus ir kitų netiesioginės šviesos priežasčių sumažina šią vertę iki 250 vatų kvadratiniam metrui, todėl faktinis saulės energijos lygis, kurį Žemė gauna kosmose, sumažėja daugiau nei penkis kartus. pasiekia paviršių.

Saulės konstanta yra svarbi vertė, kurią reikia žinoti kuriant palydovus ir kosminius zondus. Taip yra dėl to, kad šiose sistemose dažnai yra saulės kolektorių, skirtų energijai gaminti, ir kad jos gali būti sugadintos dėl tam tikros saulės spinduliuotės, jei jos nėra tinkamai ekranuotos. Saulės ciklų tyrimai, susiję su saulės audrų ir saulės dėmių aktyvumo apskaičiavimu, taip pat priklauso nuo saulės konstantos ir jos srauto tankio lygio arba santykinio perduotos saulės energijos kiekio vienam kvadratiniam metrui. Žinoma, kad pačios Saulės spinduliuotės lygis per 11 metų ciklus šiek tiek kinta ±0.2 %. Tai kartu su saulės konstantos padidėjimu 10 % kas 10,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX metų gali turėti dramatišką poveikį Žemės klimatui regioninėse srityse, tokiose kaip jūra, arba laikui bėgant pasauliniu mastu.

Pilotuojamas kosmoso tyrinėjimas tokiose vietose kaip Žemės Mėnulis ar Marso planeta taip pat turi atsižvelgti į šių regionų saulės konstantą. Saulės energija iš esmės yra panaši į grynąją vertę Žemei, kai ji yra Mėnulio paviršiuje, dėl to paties santykinio atstumo nuo Saulės ir dėl to, kad Mėnulis neturi atmosferos. Tačiau Marsas turės skirtingą saulės konstantą, nes jis vienu metu yra bent 30,000,000 48,280,320 XNUMX mylių (XNUMX XNUMX XNUMX kilometrų) toliau nuo Saulės nei Žemė, ir dėl to, kad jis turi savo silpną atmosferą. Kosmose arba ant nevaisingų planetų ir asteroidų saulės konstanta yra pagrindinis rodiklis, nurodantis, kiek energijos yra uolienų perdirbimui į naudingas medžiagas, tokias kaip deguonis ir vandenilis, arba elektros energijai gaminti dirbtinėms aplinkos sistemoms ir ryšių įrangai palaikyti.