Solarkonstant

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

${\displaystyle S_{\odot }=1361\,{\text{W m}}^{-2}=1361\,{\text{J s}}^{-1}{\text{m}}^{-2}}$

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.

Gennem enhver kvadratmeter vinkelret på retningen til Solen strømmer der altså en strålingsenergi på 1361 J hvert sekund. En tidligere udbredt værdi var ${\displaystyle 1367\,\mathrm {Wm^{-2}} }$ ^{[3]:61 [4]}.

Da Solen udstråler isotropt (ens i alle retninger), kan man benytte solarkonstanten ${\displaystyle S_{\odot }}$ til at beregne dens luminositet (effekt), ${\displaystyle L_{\odot }}$, ved af gange med arealet af en kugleflade med en radius på ${\displaystyle r=1}$ au:

${\displaystyle L_{\odot }=4\cdot \pi \cdot r^{2}\cdot S_{\odot }=3.828\cdot 10^{26}\;{\text{W}}}$

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 ${\displaystyle v}$, så ændres bestrålingen med en faktor ${\displaystyle \sin(v)}$.

Nominel værdi

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

${\displaystyle \mathrm {S} {}_{\odot }^{\mathrm {N} }\equiv 1361\;{\text{W/m}}^{2}}$

Solarkonstanter for andre himmellegemer

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

Planet	Store halvakse i au	Gennemsnitlig værdi i W/m²	Værdi relativt til Jorden
Merkur	0.387	9126.600	6.70600
Venus	0.723	2601.300	1.91100
Jorden	1.000	1361,000	1,00000
Mars	1.524	589.200	0.43300
1 Ceres	2.766	179,000	0.13100
Jupiter	5.204	50.500	0.03700
Saturn	9.582	14.990	0.01100
Uranus	19.201	3.710	0.00270
Neptun	30.047	1.510	0.00111
(134340) Pluto	39.482	0.873	0.00064
136199 Eris	67.700	0.300	0.00022

Se også

• Solenergi