Sluneční konstanta

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Sluneční konstanta (taky solární konstanta či zřejmě správnější solární irradiace nebo sluneční irradiace) je tok sluneční energie procházející plochou 1 m², kolmou na směr paprsků, za 1 s ve střední vzdálenosti Země od Slunce měřený mimo zemskou atmosféru. Konstanta zahrnuje celé spektrum slunečního záření, nejen viditelné světlo. Veličinou je hustota zářivého toku.

Změny sluneční konstanty. Žluté křivky ukazují denní družicová měření.

Vzhledem k tomu, že oběžná dráha Země je mírně excentrická, skutečný tok energie na Zemi během roku mírně kolísá. Odchylky proti hodnotě sluneční konstanty činí přibližně +/- 1,7%.

Stanovení velikosti konstanty[editovat | editovat zdroj]

Nejpřesněji změřená hodnota v době slunečního minima je 1 360,8 ± 0,5 W/m2.[1] Při pokusech u určení sluneční konstanty z pozemských pozorování byla konstanta určena s nepřesností 2 % vzhledem k nestabilitě atmosférických podmínek a také proto, že atmosféra nepropouští sluneční záření v celém rozsahu spektra. Při novějších pozorováních (pomocí družic), které umožňují sledovat až 99,9 % spektrálního rozsahu, se zjistily malé změny hodnoty sluneční konstanty v závislosti na sluneční aktivitě, a to o 0,1 %. Tyto změny nemají vliv na momentální počasí. Ovlivňují sice dlouhodobé změny klimatu, nepodílejí se však na současných klimatických změnách 20. a 21. století.[2]

Množství energie dopadající na Zemi[editovat | editovat zdroj]

Celkové množství záření přijímaného Zemí ze Slunce je určeno zemským průřezem (π r2), ale jak planeta rotuje, je tato energie distribuována na celý zemský povrch (4 π r2). Z toho důvodu je průměrná hodnota množství slunečního záření (tzv. insolace – oslunění) rovna jedné čtvrtině sluneční konstanty – kolem 342 W/m². Konkrétní množství sluneční energie dopadající v daném místě a čase na povrch je ovlivněno stavem atmosféry, zeměpisnou šířkou a ročním obdobím.

Historie měření[editovat | editovat zdroj]

V roce 1884 se Samuel Pierpont Langley pokusil odhadnout velikost sluneční konstanty v Mount Whitney v Kalifornii, pokusil se také eliminovat vliv absorpce energie atmosférou (odečítáním hodnot v různých denních dobách). Dospěl k nesprávné hodnotě 2 903 W/m2, snad kvůli matematické chybě. Mezi roky 1902 a 1957, měření prováděná Charlesem Greeley Abbotem a dalšími z různých míst ve vysokých nadmořských výškách určila hodnotu mezi 1 322 a 1 465 W/m2 (tedy stále až o 8 % chybně). Abbott prokázal, že jedna z Langleyho korekcí byla chybně použita.

Kolem roku 1980 satelitní měření vykazovala hodnoty i přes 1370 W/m2 a měření jednotlivých satelitů se od té doby stále liší v naměřených hodnotách nenavazují.[3] Ještě kolem roku 2000 byla odhadována na 1366 W/m2 (tj. téměř o 0,5 % více než je současná hodnota). Radiační působení vztažené oproti hodnotám k roku 1750 (odhadované přibližně na 2 W/m2) je tedy menší než byla nedávná nejistota měření satelitů v tomto století. Historické rekonstrukce hodnoty se také stále značně liší.[4]

Sluneční konstanty planet[editovat | editovat zdroj]

Planeta Sluneční konstanta W/m2 Porovnání se Zemí
Merkur 9 040 6,7
Venuše 2 610 1,9
Země 1 366 1,0
Mars 590 0,4
Jupiter 50 0,04
Saturn 15 0,01
Uran 3,7 0,003
Neptun 1,5 0,001

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Greg Kopp and Judith L. Lean. A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance [online]. Wiley Online Library. Dostupné online.  
  2. http://www.skepticalscience.com/arg_sun_cz.htm
  3. http://www.skepticalscience.com/Determining-the-long-term-solar-trend.html - Determining the long term solar trend
  4. http://wattsupwiththat.com/2014/02/10/historical-and-present-total-solar-irradiance-has-been-tinkered-with-again/ - Historical and present Total Solar Irradiance has been tinkered with again

Související články[editovat | editovat zdroj]