Slnečná konštanta

Slnečná konštanta je tok slnečnej energie prechádzajúci plochou 1 m², kolmou na smer lúčov, za 1 s v strednej vzdialenosti Zeme od Slnka. Napriek názvu však táto hodnota nie je konštantná a mení sa v závislosti od slnečnej aktivity. Jej zmeny nemajú vplyv na momentálne počasie, ale ovplyvňujú dlhodobé zmeny podnebia.

Jej hodnota je $k=1360\,\mathrm {W\cdot m^{-2}}$. Z pozemských pozorovaní bola slnečná konštanta určená s nepresnosťou 2 % vzhľadom na nestabilitu atmosférických podmienok i vzhľadom na to, že atmosféra neprepúšťa slnečné žiarenie v celom rozsahu spektra. Pri novších pozorovaniach (pomocou družíc), ktoré umožňujú sledovať až 99,9 % spektrálneho rozsahu, sa zistili malé zmeny hodnoty slnečnej konštanty v závislosti od slnečnej aktivity, a to o 0,1 %, čo predstavuje zmenu efektívnej teploty Slnka o 10 K. V skutočnosti pojem slnečná konštanta zahŕňa celé spektrum slnečného žiarenia a teda s veľkou presnosťou môže byť zmeraná len mimo zemskej atmosféry.

Zmeny slnečnej konštanty. Žlté krivky ukazujú denné družicové merania.

Množstvo energie dopadajúcej na Zem

Celkové množstvo žiarenia prijímaného Zemou zo Slnka je určené zemským prierezom (π R²), ale ako planéta rotuje, je táto energia distribuovaná na celý zemský povrch (4 π R²). Z toho dôvodu je priemerná hodnota množstva slnečného žiarenia (tzv. insolacia – oslnenie) rovná jednej štvrtine slnečnej konštanty – okolo 342 W/m². Konkrétne množstvo slnečnej energie dopadajúce v danom mieste a čase na povrch je tiež ovplyvnené stavom atmosféry a zemepisnou šírkou. Množstvo slnečnej konštanty sa periodicky mení aj preto, že Zem obieha okolo Slnka po elipse. Presné merania tiež ukazujú, že slnečná konštanta nepatrne kolísa aj s množstvom slnečných škvŕn, jej dlhodobé zmeny veľkosti približne jedného promile spôsobuje jedenásťročný slnečný cyklus. Zo slnečnej konštanty možno vypočítať slnečnú žiarivosť.

História merania

V roku 1884 sa Samuel Pierpont Langley pokúsil odhadnúť veľkosť slnečnej konštanty na hore Mount Whitney v Sierra Nevade, pokúsil sa taktiež eliminovať vplyv absorpcie energie atmosférou (odčítaním hodnôt v rôznych častiach dňa). Bohužiaľ dospel k nesprávnej hodnote 2 903 W/m², možno kvôli matematickej chybe. Medzi rokmi 1902 a 1957, merania vykonávané Charlesom Greeley Abbotom a ďalšími z rôznych miest vo vysokých nadmorských výškach určili hodnotu medzi 1 322 a 1 465 W/m². Abbott poukázal na to, že jedna z Langleyho korekcií bola chybne použitá.

Slnečné konštanty planét

Keďže slnečná konštanta klesá so vzrastajúcou vzdialenosťou od Slnka, v súlade so Stefanov-Boltzmannovým zákonom, je slnečná konštanta iná pre každú planétu slnečnej sústavy.

Planéta Slnečná konštanta W/m2 Porovnanie so Zemou Merkúr 9 040 6,7 Venuša 2 610 1,9 Zem 1 366 1,0 Mars 590 0,4 Jupiter 50 0,04 Saturn 15 0,01 Urán 3,7 0,003 Neptún 1,5 0,001

Astronomický portál Hviezdny portál Portál slnečná sústava

Tento článok alebo jeho časť obsahuje heslo z Encyklopédie astronómie s láskavým dovolením autorov a podporou SZA.