Radiazione solare w/m2

Radiazione solare w/m2 2021

L’effetto schermo dell’atmosfera terrestre sull’irradiazione solare. L’immagine in alto è l’irradiazione solare media annuale (o insolazione) in cima all’atmosfera terrestre (TOA); l’immagine in basso mostra l’insolazione annuale che raggiunge la superficie terrestre dopo aver attraversato l’atmosfera. Si noti che le due immagini usano la stessa scala di colori.
L’irraggiamento solare è spesso integrato in un dato periodo di tempo per riportare l’energia radiante emessa nell’ambiente circostante (joule per metro quadrato, J/m2) durante quel periodo di tempo. Questa irradiazione solare integrata è chiamata irradiazione solare, esposizione solare, insolazione solare o insolazione.
Lo studio e la misurazione dell’irraggiamento solare hanno diverse applicazioni importanti, tra cui la previsione della produzione di energia dalle centrali solari, i carichi di riscaldamento e raffreddamento degli edifici, e la modellazione del clima e le previsioni meteorologiche.
Triangolo sferico per l’applicazione della legge sferica dei coseni per il calcolo dell’angolo zenitale solare Θ per l’osservatore alla latitudine φ e alla longitudine λ dalla conoscenza dell’angolo orario h e della declinazione solare δ. (δ è la latitudine del punto subsolare, e h è la longitudine relativa del punto subsolare).

radiazione solare massima w/m2

L’insolazione solare è la quantità di radiazione solare, o energia elettromagnetica, ricevuta in un certo punto sulla superficie della terra. Variabili come l’angolo di declinazione solare, l’angolo zenitale, l’angolo orario e la copertura nuvolosa, sono necessari da considerare quando si calcola l’insolazione solare. Le unità di insolazione solare sono normalmente kWh /m2 / giorno – che rappresenta la quantità giornaliera di energia solare in kilowattora che colpisce un’area di un metro quadrato sulla superficie terrestre.
L’angolo di declinazione solare è l’angolo tra il piano perpendicolare alla radiazione solare in entrata e l’asse di rotazione della terra. L’angolo di declinazione solare varia da + 23,5 gradi al solstizio d’estate a -23,5 gradi al solstizio d’inverno, e 0 gradi all’equinozio di primavera e all’equinozio d’autunno.
La quantità massima di insolazione solare su una superficie ad un angolo di inclinazione specifico può essere calcolata con la conoscenza della latitudine e del giorno dell’anno, sulla base dell’equazione della posizione del sole nel cielo durante l’anno. Questi calcoli sono anche fondamentali per utilizzare i dati sperimentali dei registratori di ore di sole.

mappa della radiazione solare w/m2

L’irraggiamento è la quantità di energia luminosa di una cosa che colpisce un metro quadrato di un’altra ogni secondo. I fotoni che trasportano questa energia hanno lunghezze d’onda dai raggi X energetici e dai raggi gamma alla luce visibile, all’infrarosso e alla radio. Può essere misurata per qualsiasi oggetto luminoso, comprese le stelle, la Luna e gli abbaglianti troppo luminosi di un’auto in arrivo. Gli esseri umani irradiano principalmente luce infrarossa; un’immagine a infrarossi di un essere umano mostra un cuore e una mente molto attivi!
L’irradianza spettrale solare è una misura della luminosità dell’intero Sole ad una lunghezza d’onda della luce. Importanti variazioni di irraggiamento spettrale si vedono in molte lunghezze d’onda, dal visibile e l’IR, attraverso l’UV, all’EUV e ai raggi X. Mentre guardiamo l’irradianza solare dovremmo ricordare che il tempo spaziale è legato alla ionizzazione, mentre il clima è legato all’assorbimento del calore.
Misurare l’irradianza spettrale è importante perché diverse lunghezze d’onda (o colori) della luce solare sono assorbite in diverse parti della nostra atmosfera. Sentiamo caldo a causa della radiazione visibile e infrarossa che raggiunge la superficie. La luce ultravioletta crea lo strato di ozono e viene poi assorbita dall’ozono. Più in alto ancora la luce ultravioletta crea la termosfera, che è ionizzata dalla luce alle brevi lunghezze d’onda dell’ultravioletto estremo (EUV). Poiché le comunicazioni radio sono influenzate dagli ioni creati, i cambiamenti nell’emissione solare EUV sono una preoccupazione primaria per lo Space Weather.