Radiació solar

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Radiació solar

La radiació solar és el conjunt de radiacions electromagnètiques emeses pel sol i que arriben a la superfície de la terra. Aquestes radiacions van des de l'infraroig fins a l'ultraviolat.

A la Terra la llum del sol és filtrada per l'atmosfera. La intensitat lumínica està condicionada per les estacions, amb un màxim a l'estiu i un mínim a l'hivern, i pels núvols. La llum solar es pot mesurar amb un pyramòmetre o pyrheliòmetre. Un raig de llum que surt del sol triga 8,3 minuts a arribar a la Terra. Segons L'Organització Meteorològica Mundial la llum solar que arriba a la superfície de la Terra és d'almenys uns 120 watts per metre quadrat.

La llum directa del sol té una eficàcia lumínica d'aproximadament 93 lumens per watt de flux radiant, el qual inclou la llum infrarroja, la visible i la ultraviolada; dóna una luminància d'aproxiamdament 100.000 candeles per metre quadre a la superfície de la Terra.

La llum del sol és el factor clau en la fotosíntesi, un procés d'importància fonamental per a la vida en la Terra.

La unitat pràctica que descriu la radiació solar és la irradiància, que és una unitat de potència per metre quadrat [W/m²].

L'exposició excessiva a la radiació solar pot ser perjudicial per a la salut.


Càlcul[modifica | modifica el codi]

Per calcular la quantitat de llum solar que arriba a terra cal tenir en compte dos factors: l'òrbita el·líptica de la Terra i l'atenuació que exerceix l'atmosfera terrestre. La il·luminància solar extraterrestre (Eext) corregida per l'òrbita el·líptica segons el dia de l'any (dn) és:

on el dia 1 de gener és dn=1; el 2 de gener dn=2; l'u de febrer és dn=32,etc. En aquesta fórmula dn-3 perquè el periheli de la Terra, el moment de màxima aproximació al Sol i per tant el de màxim Eext passa als voltants del 3 de gener.

La constant d'il·luminància solar (Esc) és igual a 128x1033 lx. La il·luminància directa normal (Edn), corregida pels efectes atenuants de l'atmosfera ve donada per la següent expressió:

c és el coeficient d'atenuació atmosfèrica i m és el relatiu òptic de la massa d'aire.

Constant solar[modifica | modifica el codi]

Un bològraf Langley del 1903 amb un marge d'error de la constant solar de 2,54 calories/minut/centímetre quadrat
Espectre de la irradiància solar al límit superior de l'atmosfera

La constant solar és la quantitat de radiació electromagnètica solar per unitat d'àrea que incidiria en un plànol perpendicular als rajos, a una distància d'una unitat astronòmica (AU) (a grans trets, la distància entre el Sol i la Terra). Quan la irradiància solar és mesurada en la part més externa de l'atmosfera terrestre[1] les mesures es poden ajustar fent servir la llei del quadrat invers per inferir la magnitud de la irradiància solar a una AU i deduir la constant solar.[2]

La constant solar inclou tot tipus de radiació solar i no només la llum visible. S'ha mesurat des d'un satèl·lit i dóna, aproximadament, 1,366 watts per metre quadrat (W/m2).[3]

Referències[modifica | modifica el codi]