Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » Coeficiente de masa de aire (AM)

Coeficiente de masa de aire (AM)

1900
Científico midiendo el rendimiento de un panel solar en relación con el coeficiente de masa de aire en un laboratorio.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

El coeficiente de masa de aire (AM) cuantifica la longitud del recorrido óptico directo de la luz solar a través de la atmósfera terrestre. Es la relación entre la longitud del recorrido a un ángulo cenital dado [latex]theta[/latex] y la longitud del recorrido cuando el sol está directamente sobre la vertical (en el cenit). Para ángulos de hasta aproximadamente 60°, se puede aproximar mediante [latex]AM approx sec(theta)[/latex]. AM0 se refiere al espectro fuera de la atmósfera.

El coeficiente de masa de aire es un parámetro crucial en la energía solar y la ciencia atmosférica. El valor estándar para probar células solares terrestres es AM1.5, que corresponde a un ángulo cenital solar de 48,19°. Este valor se eligió porque representa la radiación solar promedio anual recibida en las latitudes templadas de Europa y América del Norte. El "1,5" significa que la longitud del recorrido es 1,5 veces la longitud del recorrido cuando el sol está directamente sobre la vertical (AM1). El espectro AM0, con una potencia integrada de la constante solar (~1361 W/m²), se utiliza para diseñar y probar células solares para naves espaciales. A medida que aumenta el número AM (es decir, a medida que el sol se acerca al horizonte), la longitud del recorrido a través de la atmósfera aumenta. Esto conduce a una mayor absorción y dispersiónlo que no solo reduce la irradiancia total, sino que también desplaza el espectro hacia el rojo, ya que la luz azul se dispersa de forma más eficaz (dispersión de Rayleigh). Los modelos más complejos para AM tienen en cuenta la curvatura de la Tierra y la atmósfera. refracción, volviéndose más precisa en ángulos cenitales grandes.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Geofísica

Tipo

Modelo físico

Ruptura

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Ley de Bouguer (Ley Beer-Lambert) que describe la atenuación de la luz a través de un medio
  • development of trigonometry for calculating angles and path lengths
  • understanding of atmospheric composition and its absorptive properties
  • invención de la spectroscope for analyzing the solar spectrum

Aplicaciones

  • performance testing and rating of solar panels (e.g., am1.5 standard)
  • atmospheric modeling and radiative transfer calculations
  • predicting solar energy availability at different times of day and year
  • astronomical observations to correct for atmospheric extinction
  • materials science for testing the durability of materials under sun exposure

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • solar panels with coatings that dynamically optimize their anti-reflective properties for the changing spectrum at different am values
  • ai-driven solar farm management systems that adjust panel angles based on real-time atmospheric data and am calculations
  • urban planning software that models am values throughout the day to optimize building placement for natural light
  • wearable uv sensors that provide more accurate exposure warnings by calculating the local am
  • advanced weather models that incorporate am to better predict surface temperature fluctuations
  • spectrometers for drones to map atmospheric composition by analyzing spectral changes across different am values
  • educativo realidad aumentada apps that visualize the sun’s path and changing am throughout the day
  • smart greenhouses that adjust supplemental lighting based on the predicted natural light spectrum determined by am
  • automotive glass that tints dynamically based on the am value to reduce glare
  • spacecraft re-entry trajectory planning that uses am-like calculations for atmospheric braking
Relacionado con: masa de aire, AM1.5, energía solar, energía fotovoltaica, atmósfera, ángulo cenital, irradiancia solar, extinción atmosférica, transferencia radiativa, espectro solar.

Contexto histórico

Coeficiente de masa de aire (AM)

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

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

Las imágenes en tamaño completo y las descargas solo están disponibles, de forma totalmente gratuita, para los miembros registrados.

> Acceso <