Stała słoneczna
Stała słoneczna, znana również jako całkowita irradiancja słoneczna, to ilość energii, jaką promieniowanie słoneczne przenosi przez jednostkową powierzchnię prostopadłą do promieniowania w średniej odległości Ziemi od Słońca. Wartość ta wynosi średnio 1361 W/m², choć zmienia się w cyklu około 11-letnim związanego z aktywnością Słońca. Pomiary stałej słonecznej z powierzchni Ziemi są skomplikowane z uwagi na wpływ atmosfery, dlatego stosuje się pomiary satelitarne.
Historia pomiaru stałej słonecznej
Pierwsze pomiary rozpoczęły się w latach 30. XIX wieku, a ich wyniki były obarczone błędami z powodu wpływu atmosfery. Claude Pouillett i John Herschel byli pionierami w tej dziedzinie, a rozwój aparatury pomiarowej prowadził do coraz dokładniejszych wyników. W 1880 Samuel Pierpont Langley wprowadził nową metodę pomiaru, wykorzystując bolometr.
Instrumenty pomiarowe
- Pyrheliometr – stworzony przez Pouilletta, pierwotnie używał zbiornika wody do pomiaru.
- Bolometr – opracowany przez Langleya, umożliwiał dokładniejsze pomiary promieniowania słonecznego.
- Pyranometr – obecnie stosowany w meteorologii i klimatologii.
Pomiary satelitarne
Od 1978 roku, kiedy rozpoczęto nowoczesne pomiary satelitarne, zrozumienie całkowitej irradiancji uległo znacznemu polepszeniu. Pomiary te pozwalają uniknąć wpływu atmosfery na wyniki.
Nowe wartości stałej słonecznej
Wyniki pomiarów satelitarnych wskazują na wartość stałej słonecznej o 3–4 W/m² niższą niż wcześniejsze wyniki. Najnowsza wartość ustalona na 1360,8 ± 0,5 W/m² uwzględnia poprawki wynikające z wcześniejszych błędów kalibracyjnych.
Zmienność całkowitej irradiancji a klimat
Istnieją kontrowersje dotyczące wpływu zmienności stałej słonecznej na klimat Ziemi. Historyczne badania wykazały, że zmiany promieniowania słonecznego mają niewielki wpływ na zjawiska atmosferyczne, a nowoczesne pomiary satelitarne potwierdzają, że zmiany te są mniejsze, niż sugerowano w przeszłości.
Wpływ aktywności słonecznej
Aktywność słoneczna, w tym liczba plam słonecznych, może wpływać na pole magnetyczne Słońca i potencjalnie na pokrywę chmur na Ziemi. Jednak badania wskazują, że wpływ ten jest minimalny.
Podsumowanie
Stała słoneczna jest kluczowym elementem badań nad klimatem i promieniowaniem słonecznym. Pomiary satelitarne dostarczają dokładniejszych danych, które są niezbędne do dalszego zrozumienia wpływu Słońca na Ziemię.
