Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الثابت الشمسي

الثابت الشمسي

1838
  • Claude Pouillet
  • John Herschel
19th-century laboratory with scientists studying solar radiation measurements.

(صورة توضيحية فقط)

The solar constant is the mean solar electromagnetic radiation per unit area measured at the top of Earth’s atmosphere, perpendicular to the rays. Its value is approximately 1361 watts per square meter ([latex]W/m^2[/latex]). This figure varies slightly with solar activity and Earth’s orbital distance, but serves as a fundamental baseline for climate science, satellite design, and renewable energy calculations.

The solar constant represents the total solar irradiance (TSI) at a distance of one astronomical unit (AU) from the Sun. While termed a ‘constant’, its value is not perfectly fixed. It fluctuates by about 0.1% over the 11-year sunspot cycle and has longer-term variations. These small changes are significant for Earth’s climate system. Early measurements, like those by Claude Pouillet in 1838 using his pyrheliometer, were crucial first steps but were inaccurate due to not fully accounting for atmospheric absorption. It was only with the advent of satellite-based radiometers in the late 20th century that a precise and continuous measurement of the solar constant became possible. The accepted value of approximately 1361 W/m² is a cornerstone for calculating Earth’s energy balance, determining the equilibrium temperature of the planet, and designing systems that operate in space. For instance, engineers must know this value precisely to design thermal control systems for satellites to prevent overheating or freezing, and to calculate the power output of their solar arrays. It is the fundamental input for global climate models that simulate Earth’s past and future climate.

ملحوظة: في حين أنه يمثل إجمالي الطاقة التي تتلقاها الأرض من الشمس ككل، بجميع الطرق الكهرومغناطيسية، فإنه ليس القيمة التي يمكن استخدامها بشكل مباشر للألواح الشمسية الموجودة على الأرض.

UNESCO Nomenclature: 2506
– Geophysics

يكتب

Physical Property

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • Isaac Newton’s work on optics and the spectrum of light
  • تطور الديناميكا الحرارية ومفهوم نقل الطاقة
  • اختراع مقياس الحرارة لقياس التغيرات في درجات الحرارة
  • الملاحظات الفلكية المبكرة للشمس
  • William Herschel’s discovery of infrared radiation

التطبيقات

  • نمذجة المناخ
  • التصميم الحراري للأقمار الصناعية
  • solar power التنبؤ بالجيل
  • هندسة أنظمة الطاقة للمركبات الفضائية
  • earth’s energy budget calculations
  • أبحاث علوم الغلاف الجوي

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • درع شمسي ديناميكي للمباني يضبط التعتيم بناءً على بيانات الثابت الشمسي في الوقت الفعلي
  • global atmospheric energy-balance monitoring network using swarms of nanosatellites
  • نماذج زراعية تعتمد على الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بغلة المحاصيل بناءً على التغيرات طويلة المدى في الثابت الشمسي
  • أجهزة تعقب التعرض للأشعة فوق البنفسجية الشخصية معايرة وفقًا لقياسات الإشعاع الشمسي المحلي
  • المناطيد الستراتوسفيرية التي تعمل بالطاقة الكهروضوئية والمصممة لتحقيق الكفاءة المثلى عند قيمة الثابت الشمسي
  • نماذج مناخية متقدمة ذات معلمات إدخال طاقة شمسية ذات دقة أعلى
  • مسبارات الفضاء العميق المزودة بأنظمة طاقة شمسية ذاتية المعايرة
  • المفاعلات الحيوية التي تستخدم الطحالب التي تضبط عملية التمثيل الغذائي لديها بناءً على شدة ضوء الشمس المتوقعة
  • wearable technology that harvests solar energy with micro-pv cells
  • أدوات تعليمية تحاكي مناخات الكواكب بناءً على الثوابت الشمسية المتغيرة
Related to: solar constant, solar irradiance, earth’s atmosphere, watts per square meter, climate science, solar activity, satellite design, energy budget, pyrheliometer, claude pouillet.

السياق التاريخي

الثابت الشمسي

1800
1838
1872
1910
1940
1940
1946
1650
1800
1852
1900
1912
1940
1940
1950

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.