Сонячна стала — сумарний потік сонячного випромінювання, що проходить за одиницю часу через одиничну площу, орієнтовану перпендикулярно до потоку, на відстані однієї астрономічної одиниці від центру Сонця зовні земної атмосфери. За даними позаатмосферних вимірювань сонячна стала становить 1367 Вт/м² або 1,959 кал/(см² • хв). Сонячна стала змінюється на десяті долі відсотків в межах 11-річного сонячного циклу, вона зростає разом з ростом кількості плям і сонячних спалахів.
Сонячна стала | |
Числове значення | 1361 watt per square metre |
---|---|
Символ величини (LaTeX) | |
Фізична величина | опроміненість |
Рекомендована одиниця вимірювання | d[1] |
Сонячна стала у Вікісховищі |
Історичні вимірювання
У 1838 році Клод Пуйє зробив першу оцінку сонячної сталої. Використовуючи дуже простий піргеліометр власної розробки, він отримав значення 1,228 кВт/м2, близьке до поточної оцінки.
У 1875 році відновив роботу Пуйє і запропонував дещо вищу оцінку 1,7 кВт/м2, в тому числі, на основі вимірювань, які він зробив на Монблані у Франції.
У 1884 році Семюел Пірпонт Ленглі спробував оцінити сонячну сталу на горі Вітні в Каліфорнії. Роблячи вимірювання в різний час доби, він намагався зробити корекцію на атмосферне поглинання. Однак остаточне значення, яке він запропонував, 2,903 кВт/м2, було занадто високим.
Між 1902 і 1957 роками вимірювання Чарльза Грілі Еббота та інших на різних високогірних місцях виявили значення від 1,322 до 1,465 кВт/м2. Еббот показав, що одна з корекцій Ленглі була застосована помилково. Результати Еббота коливалися від 1318 до 1548 кВт/м2.
У 1954 році сонячна стала була оцінена як 2,00 кал/хв/см2 ± 2%. Поточні результати приблизно на 2,5 відсотка нижчі.
Минулі коливання сонячного опромінення
Космічні спостереження сонячного випромінювання почалися в 1978 році. Ці вимірювання показують, що "сонячна стала" насправді не є сталою. Вона змінюється залежно від 11-річного циклу сонячної активності. Повертаючись далі в минуле, потрібно покладатися на реконструкції опромінення, використовуючи сонячні плями за останні 400 років або космогенні радіонукліди для повернення за останні 10 000 років. Такі реконструкції показують, що сонячне опромінення змінюється з чіткою періодичністю. Ці цикли становлять 11 років (Швабе), 88 років (цикл Глейсберга), 208 років (цикл ДеВріза) і 1000 років (цикл Едді).
Протягом мільярдів років Сонце поступово розширюється та випромінює більше енергії з більшої площі поверхні. Невирішене питання про те, як пояснити чіткі геологічні докази рідкої води на Землі мільярди років тому, у той час, коли яскравість Сонця становила лише 70% від його поточного значення, відоме як парадокс слабкого молодого Сонця.
Зміни через атмосферні умови
Земної поверхні фактично досягає щонайбільше близько 75% сонячної енергії, оскільки навіть за безхмарного неба вона частково відбивається та поглинається атмосферою. Навіть легкі перисті хмари зменшують цей показник до 50%, сильніші перисті хмари – до 40%. Таким чином, сонячна енергія, що надходить на поверхню з сонцем в зеніті, може коливатися від 550 Вт/м2 з перистими хмарами до 1025 Вт/м2 при ясному небі.
Див. також
Примітки
- Міжнародний електротехнічний словник — Міжнародна електротехнічна комісія, 1938.
- The measurement of the solar constant by Claude Pouillet [ 2016-12-03 у Wayback Machine.], by J-L Dufresne, La Météorologie [ 2010-03-05 у Wayback Machine.], No. 60, pp. 36–43, Feb. 2008.
- Одне або декілька з попередніх речень включає текст з публікації, яка тепер перебуває в суспільному надбанні:
Sampson, Ralph Allen (1911). . У Hugh Chisholm (ред.). // Encyclopædia Britannica (11th ed.). Т. V. 26. Cambridge University Press. с. 87. (англ.) - Francis S. Johnson (December 1954). The Solar Constant. Journal of Meteorology. 11: 431—439. Bibcode:1954JAtS...11..432J. doi:10.1175/1520-0469(1954)011<0431:TSC>2.0.CO;2.
- Wang та ін. (2005). Modeling the Sun's Magnetic Field and Irradiance since 1713. The Astrophysical Journal. 625 (1): 522—538. Bibcode:2005ApJ...625..522W. doi:10.1086/429689.
- Steinhilber et al. (2009), Geophysical Research Letters, Volume 36, L19704, DOI:10.1051/0004-6361/200811446
- Vieira та ін. (2011). Evolution of the solar irradiance during the Holocene. Astronomy & Astrophysics. 531: A6. arXiv:1103.4958. Bibcode:2011A&A...531A...6V. doi:10.1051/0004-6361/201015843.
- Steinhilber та ін. (2012). 9,400 years of cosmic radiation and solar activity from ice cores and tree rings. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (16): 5967—5971. Bibcode:2012PNAS..109.5967S. doi:10.1073/pnas.1118965109. PMC 3341045. PMID 22474348.
- Vieira, L. E. A.; Norton, A.; Kretzschmar, M.; Schmidt, G. A.; Cheung, M. C. M. (2012). How the inclination of Earth's orbit affects incoming solar irradiance (PDF). Geophys. Res. Lett. 39 (16): L16104. Bibcode:2012GeoRL..3916104V. doi:10.1029/2012GL052950.
- Hinweise. www.astro.uni-jena.de.
Джерела
- Jeff Hecht. Science: Fiery future for planet Earth, New Scientist (2 April 1994), стр. 14.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Sonyachna stala sumarnij potik sonyachnogo viprominyuvannya sho prohodit za odinicyu chasu cherez odinichnu ploshu oriyentovanu perpendikulyarno do potoku na vidstani odniyeyi astronomichnoyi odinici vid centru Soncya zovni zemnoyi atmosferi Za danimi pozaatmosfernih vimiryuvan sonyachna stala stanovit 1367 Vt m abo 1 959 kal sm hv Sonyachna stala zminyuyetsya na desyati doli vidsotkiv v mezhah 11 richnogo sonyachnogo ciklu vona zrostaye razom z rostom kilkosti plyam i sonyachnih spalahiv Sonyachna stala Chislove znachennya1361 watt per square metre Simvol velichini LaTeX E e o displaystyle E mathrm eo Fizichna velichinaoprominenist Rekomendovana odinicya vimiryuvannyad 1 Sonyachna stala u VikishovishiSpektr sonyachnogo viprominyuvannya na verhnij granici atmosferi v zalezhnosti vid hvilovogo chisla Istorichni vimiryuvannyaU 1838 roci Klod Pujye zrobiv pershu ocinku sonyachnoyi staloyi Vikoristovuyuchi duzhe prostij pirgeliometr vlasnoyi rozrobki vin otrimav znachennya 1 228 kVt m2 blizke do potochnoyi ocinki U 1875 roci vidnoviv robotu Pujye i zaproponuvav desho vishu ocinku 1 7 kVt m2 v tomu chisli na osnovi vimiryuvan yaki vin zrobiv na Monblani u Franciyi Bolograf Lengli 1903 roku z pomilkovoyu sonyachnoyu staloyu 2 54 kaloriyi hvilinu kvadratnij santimetr U 1884 roci Semyuel Pirpont Lengli sprobuvav ociniti sonyachnu stalu na gori Vitni v Kaliforniyi Roblyachi vimiryuvannya v riznij chas dobi vin namagavsya zrobiti korekciyu na atmosferne poglinannya Odnak ostatochne znachennya yake vin zaproponuvav 2 903 kVt m2 bulo zanadto visokim Mizh 1902 i 1957 rokami vimiryuvannya Charlza Grili Ebbota ta inshih na riznih visokogirnih miscyah viyavili znachennya vid 1 322 do 1 465 kVt m2 Ebbot pokazav sho odna z korekcij Lengli bula zastosovana pomilkovo Rezultati Ebbota kolivalisya vid 1318 do 1548 kVt m2 U 1954 roci sonyachna stala bula ocinena yak 2 00 kal hv sm2 2 Potochni rezultati priblizno na 2 5 vidsotka nizhchi Minuli kolivannya sonyachnogo oprominennyaPotik energiyi k t sonyachnih plyam indeks sonyachnih spalahiv ta potik radiohvil na dovzhini 10 7 sm korelyuyut mizh soboyu Kosmichni sposterezhennya sonyachnogo viprominyuvannya pochalisya v 1978 roci Ci vimiryuvannya pokazuyut sho sonyachna stala naspravdi ne ye staloyu Vona zminyuyetsya zalezhno vid 11 richnogo ciklu sonyachnoyi aktivnosti Povertayuchis dali v minule potribno pokladatisya na rekonstrukciyi oprominennya vikoristovuyuchi sonyachni plyami za ostanni 400 rokiv abo kosmogenni radionuklidi dlya povernennya za ostanni 10 000 rokiv Taki rekonstrukciyi pokazuyut sho sonyachne oprominennya zminyuyetsya z chitkoyu periodichnistyu Ci cikli stanovlyat 11 rokiv Shvabe 88 rokiv cikl Glejsberga 208 rokiv cikl DeVriza i 1000 rokiv cikl Eddi Protyagom milyardiv rokiv Sonce postupovo rozshiryuyetsya ta viprominyuye bilshe energiyi z bilshoyi ploshi poverhni Nevirishene pitannya pro te yak poyasniti chitki geologichni dokazi ridkoyi vodi na Zemli milyardi rokiv tomu u toj chas koli yaskravist Soncya stanovila lishe 70 vid jogo potochnogo znachennya vidome yak paradoks slabkogo molodogo Soncya Zmini cherez atmosferni umoviZemnoyi poverhni faktichno dosyagaye shonajbilshe blizko 75 sonyachnoyi energiyi oskilki navit za bezhmarnogo neba vona chastkovo vidbivayetsya ta poglinayetsya atmosferoyu Navit legki peristi hmari zmenshuyut cej pokaznik do 50 silnishi peristi hmari do 40 Takim chinom sonyachna energiya sho nadhodit na poverhnyu z soncem v zeniti mozhe kolivatisya vid 550 Vt m2 z peristimi hmarami do 1025 Vt m2 pri yasnomu nebi Div takozhCikli sonyachnoyi aktivnostiPrimitkiMizhnarodnij elektrotehnichnij slovnik Mizhnarodna elektrotehnichna komisiya 1938 d Track Q1667710d Track Q193858 The measurement of the solar constant by Claude Pouillet 2016 12 03 u Wayback Machine by J L Dufresne La Meteorologie 2010 03 05 u Wayback Machine No 60 pp 36 43 Feb 2008 Odne abo dekilka z poperednih rechen vklyuchaye tekst z publikaciyi yaka teper perebuvaye v suspilnomu nadbanni Sampson Ralph Allen 1911 Sun U Hugh Chisholm red Encyclopaedia Britannica 11th ed T V 26 Cambridge University Press s 87 angl Francis S Johnson December 1954 The Solar Constant Journal of Meteorology 11 431 439 Bibcode 1954JAtS 11 432J doi 10 1175 1520 0469 1954 011 lt 0431 TSC gt 2 0 CO 2 Wang ta in 2005 Modeling the Sun s Magnetic Field and Irradiance since 1713 The Astrophysical Journal 625 1 522 538 Bibcode 2005ApJ 625 522W doi 10 1086 429689 Steinhilber et al 2009 Geophysical Research Letters Volume 36 L19704 DOI 10 1051 0004 6361 200811446 Vieira ta in 2011 Evolution of the solar irradiance during the Holocene Astronomy amp Astrophysics 531 A6 arXiv 1103 4958 Bibcode 2011A amp A 531A 6V doi 10 1051 0004 6361 201015843 Steinhilber ta in 2012 9 400 years of cosmic radiation and solar activity from ice cores and tree rings Proceedings of the National Academy of Sciences 109 16 5967 5971 Bibcode 2012PNAS 109 5967S doi 10 1073 pnas 1118965109 PMC 3341045 PMID 22474348 Vieira L E A Norton A Kretzschmar M Schmidt G A Cheung M C M 2012 How the inclination of Earth s orbit affects incoming solar irradiance PDF Geophys Res Lett 39 16 L16104 Bibcode 2012GeoRL 3916104V doi 10 1029 2012GL052950 Hinweise www astro uni jena de DzherelaJeff Hecht Science Fiery future for planet Earth New Scientist 2 April 1994 str 14