Solarkonstant

Ændringer i solarkonstanten mellem 1978 og 2003. Værdierne er målt af forskellige satellitter. Den sorte kurve angiver midlede værdier. Maximal udstråling falder nogenlunde sammen med maxima for solpletter, der indtraf i december 1979 (cykel nr. 21), november 1989 (cykel 22) og i november 2001 (cykel 23).en:List of solar cycles.

Solarkonstanten angiver fluxen fra Solen i Jordens middelafstand, 1 au.[1]:50 . Den er med satellitter (2011) målt[2] til at have værdien

Gennem enhver kvadratmeter vinkelret på retningen til Solen strømmer der altså en strålingsenergi på 1361 J hvert sekund. En tidligere udbredt værdi var [3]:61 [4].

Da Solen udstråler isotropt (ens i alle retninger), kan man benytte solarkonstanten til at beregne dens luminositet (effekt), , ved af gange med arealet af en kugleflade med en radius på au:

Ændringer af solarkonstanten

Solarkonstanten er ikke en naturkonstant, fordi Solens luminositet faktisk svinger lidt med tiden. Men i løbet af Solens 11-årige solpletcyklus ændres dens luminositet med under 0.1 %, se figuren.

Modelberegninger viser, at Solen ved sin dannelse som hovedseriestjerne for ca. 4.6 milliarder år siden havde en luminositet, som kun var 70 % af den nuværende værdi. Ved en lineær tilvækst svarer det til en langfristet tilvækst på 1 % i løbet af ca. 150 millioner år eller 0.000 07 % på 10 000 år. Så lille en ændring har ingen praktisk betydning.

Betydning for Jordens varmehusholdning

På grund af jordbanens ekscentricitet varierer Jordens afstand fra Solen mellem 147.1 millioner kilometer i perihel og 152.1 millioner kilometer i aphel. Sollysets intensitet uden for atmosfæren varierer derfor af geometriske årsager mellem 1325 og 1420 W/m². I perihel er værdien så 3.4 % højere og i aphel ca. 3.3 % lavere end i middel.

På illustrationen holder en person en plade med et 1 m2 stort hul vinkelret på solstrålernes retning. Jo mindre vinklen med vandret er, desto lavere bliver bestrålingen på jodoverfladen.

Jordens atmosfære reflekterer og absorberer sollyset, hvilket besværliggør en nøjagtig måling fra jordoverfladen, man må tage jordomkredsende satellitter til hjælp. På en klar dag modtager jordoverfladen ved lodret indfold kun omkring 1000 W/m2 og med let cirrus under ca. 700 W/m2. Hvis vinklen mellem solstrålerne og vandret aftager, så falder belysningens intensitet på jordoverfladen, som illustrationen viser. Derfor er der koldere ved polerne end ved ækvator. Kaldes vinklen , så ændres bestrålingen med en faktor .

Nominel værdi

Den Internationale Astronomiske Union har i 2015 indført en nominel værdi af solarkonstanten på

Solarkonstanter for andre himmellegemer

Nedenstående tabel viser lokale værdier for solarkonstanten for planeterne og tre udvalgte dværgplaneter i Solsystemet:

PlanetStore halvakse
i au
Gennemsnitlig
værdi i W/m²
Værdi relativt
til Jorden
Merkur0.3879126.6006.70600
Venus0.7232601.3001.91100
Jorden1.0001361,0001,00000
Mars1.524589.2000.43300
1 Ceres2.766179,0000.13100
Jupiter5.20450.5000.03700
Saturn9.58214.9900.01100
Uranus19.2013.7100.00270
Neptun30.0471.5100.00111
(134340) Pluto39.4820.8730.00064
136199 Eris67.7000.3000.00022

Se også

Henvisninger

  1. ^ Jørgensen, Henning E.; Helt, Bodil E. (1976). Astrofysik. København: Akademisk Forlag. ISBN 87-500-1680-6.
  2. ^ Kopp, G.; Lean, J. L. (2011). "A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance". Geophysical Research Letters. 38 (1): n/a. Bibcode:2011GeoRL..38.1706K. doi:10.1029/2010GL045777.
  3. ^ Carroll, Bradley W.; Ostlie, Dale A. (2007). An Introduction to Modern Astrophysics. San Francisco: Pearson/Addison-Wesley. ISBN 0-321-44284-9.
  4. ^ Solarkonstanten Kaare Lund Rasmussen: i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 29. april 2020

Medier brugt på denne side

SolarIllumination.jpg
Forfatter/Opretter: AstroOgier, Licens: CC0
En person holder en plade med et kvadratisk hul vinkelret på retningen af solstrålerne. Når solen står højt på himlen (sommer), rammer lyset jorden med kun en lille geometrisk forvrængning, Men når solen står lavt (vinter), bredes lyset ud på et langt større område.
Solar.Constant.Variations.SatData.1978-2003.jpg
Solar Constant variations, satellite data. Datasets from different satellites has shown with different colors.