Constant solar
La constant solar, o irradiancia solar total, és la cantitat d'energia rebuda en forma de radiació solar per unitat de temps i unitat de superfície, mida en la part externa de l'atmòsfera terrestre en un pla perpendicular als rajos del Sol. El valor obtingut de les medicions de satèlits i acceptat actualment és de 1361 W/m², llaugerament menor que el que encara podem trobar en moltes referències.[1]
Per a calcular la constant solar n'hi ha prou en dividir el fluix energètic que emet el Sol per la relació d'àrees entre la superfície del Sol (en ___MATH_0___ el ràdio solar) i la d'una esfera de ràdio ___MATH_1___ (una unitat astronòmica) del mateix. Per a obtindre este valor, que en la pràctica està medit per satèlits, es deu usar com temperatura efectiva (___MATH_2___) del Sol el valor 5772 K.[2][3]
| Símbol | Nom | Valor | Unitat |
|---|---|---|---|
| ___MATH_4___ | Constant solar | 1361 | W / m² |
| ___MATH_5___ | Constant de Stefan-Boltzmann | 5,670373(21)E-8 | W / (m² K4) |
| ___MATH_6___ | Temperatura efectiva | 5772 | K |
| ___MATH_7___ | Radi solar | ||
| ___MATH_8___ | Radi d'esfera |
Per a la Terra en el seu conjunt, donada la seua secció travessera de (___MATH_9___) km², l'energia per unitat de temps en la part alta de l'atmòsfera és de l'orde de (___MATH_10___) W. En realitat la «constant solar» no és pròpiament una constant, pero sí un paràmetro que a curt i mig determini varia dins de màrgens estrets.
Atres unitats de la constant solar
[editar | editar còdic]La constant solar es pot expressar en ___MATH_11___.
Per a això cal recordar 1 juliol = 0,24 calorias, 1 minut = 60 s i 1 m² = 104 cm²
- ___MATH_12___.
Una unitat molt utilisada per a medir l'energia que aplega a la part superior de l'atmòsfera en un dia és:
- ___MATH_13___
Aixina un lloc a 30° N de latitut rep el 21 de juny, el dia del solstici d'estiu una insolación de (___MATH_14___) Langley / dia i el 21 de decembre, dia del solstici d'hivern solament 480,4 langleys/dia.
Per una atra part es pot calcular la insolació anual en la part alta de l'atmòsfera a diferents latitut. Per al pol la insolació anual és 133,2 kilolangleys/any mentres en l'equador ascendix a 320,9 kilolangleys/any a on el klangley=1000 langleys.
Història de les medicions de la constant solar
[editar | editar còdic]Entre 1837 i 1838, Claude Pouillet va realisar la primera estimació quantitativa de la constant solar en 1,77 calç/min/cm² (1228 W/m²),[4] dins d'un 10% de l'estimació actual de 1361 W/m². Va utilisar un pirheliómetro de pròpia creació.
En 1875, Jules Violle va transportar un actinómetro fins al cim del Mont Blanc per a realisar medicions mentres, simultàneament, un colega feya les mateixes medicions en la base de la montanya per a descartar l'efecte de l'atmòsfera. No obstant, este método va estimar un valor de la constant solar de 2,54 calç/min/cm², molt alluntat del valor de Pouillet.[5][6]
En 1884, Samuel Langley va intentar estimar la constant solar des del Mont Whitney en Califòrnia utilisant un pirheliómetro, un actinómetro i un bolómetro. En prendre llectures en diferents moments del dia, va intentar corregir els efectes deguts a l'absorció atmosfèrica. Bàsicament, en el pirheliómetro va obtindre una mida molt similar a la de Pouillet. No obstant, en el actinómetro va baixar prou el valor de Violle fins a 2,02 calç/min/cm². Langley no obstant no estava satisfet sense considerar l'absorció espectral de l'atmòsfera, en lo que despuix de fer vàries correccions va aplegar a un valor molt més elevat de 3,07 calç/min/cm². [7]
En 1905, Charles Greeley Abbot va repetir les medicions de Langley pujant a Monte Wilson estimant una mija de 2,024 calç/min/cm². Abbot reanalizó les senyes de Langley identificant una correcció errònea que baixaria el valor de Langley fins a 2,114 calç/min/cm², compatible en la seua medició. [7][8]
Entre 1837 i 1911 es varen aplegar a medir valors entre 1,7 fins a 4 calç/min/cm². En una revisió de 1911, Abbot va publicar una millor estimació d'1,922 calç/min/cm² [9]
Abbot, junt en el seu grup de colaboradors de l'Observatori Astrofísic del Institut Smithsoniano, varen seguir estimant la constant solar amprant els mateixos métodos de Langley fins que en 1954 varen estar disponibles noves medicions de la irradiancia solar espectral des de fòra de l'atmòsfera terrestre i es va poder obtindre un valor precís dins del 2% de 2,00 calç/min/cm², bàsicament el valor contemporàneu. [10]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Geophysical Research Letters.38(1)ISSN 1944-8007.doi:10.1029/2010GL045777.Consultat el 25 de giner de 2019.
- ↑ «Sun Fact Sheet». nssdc.gsfc.nasa.gov. Consultat el 25 de giner de 2019.
- ↑ arXiv:1510.07674 [astre-ph].Consultat el 25 de giner de 2019.
- ↑ La Météorologie.2008(60)
- 36–43.ISSN 2107-0830.doi:10.4267/2042/16943.Consultat el 2024-01-28.
- ↑ Davoust, Emmanuel (2014). Violle, Jules Louis Gabriel (en en), Springer, pp. 2232–2233. doi:10.1007/978-1-4419-9917-7_9344. ISBN 978-1-4419-9917-7.
- ↑ Annales de Chimie et de Physique 5th séries, 10: 289–361..Consultat el 18-1-2024.
- ↑ 7,0 7,1 Solar & Wind Technology.5(1)
- 93–97.doi:10.1016/0741-983X(88)90093-8.Consultat el 2024-01-28.
- ↑ Ralph Allen (1911). «Sun», Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica. Vol. 26 (11th ed.). ., Cambridge University Press, p. 87.
- ↑ Proceedings of the American Philosophical Society.50(199)
- 235–245.ISSN 0003-049X.Consultat el 2024-01-28.
- ↑ Journal of the Atmospheric Sciences.11(6)
- 431–439.ISSN 1520-0469.doi:10.1175/1520-0469(1954)011<0431:TSC>2.0.CO;2.Consultat el 2024-01-28.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Constante solar» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.