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太陽定数

1838
  • Claude Pouillet
  • John Herschel
太陽放射測定を研究する科学者たちがいた19世紀の研究所。.

(画像はイメージです)

太陽定数は、地球大気圏の最上部で、太陽光線に垂直な方向に測定された単位面積あたりの平均太陽電磁放射量です。その値はおよそ1平方メートルあたり1361ワット([latex]W/m^2[/latex])です。この値は太陽活動や地球の軌道距離によってわずかに変動しますが、気候科学、衛星設計、再生可能エネルギー計算の基本的な基準値として用いられます。

太陽定数は、太陽から1天文単位(AU)の距離における全太陽放射照度(TSI)を表します。「定数」と呼ばれていますが、その値は完全に固定されているわけではありません。11年周期の太陽黒点サイクルで約0.1%変動し、長期的な変動もあります。これらの小さな変化は、地球の気候システムにとって重要です。1838年にクロード・プイエが日射計を用いて行った初期の測定などは、重要な第一歩でしたが、大気吸収を十分に考慮していなかったため不正確でした。太陽定数の正確かつ連続的な測定が可能になったのは、20世紀後半に衛星搭載型放射計が登場してからでした。現在受け入れられている約1361 W/m²という値は、地球のエネルギーバランスの計算、惑星の平衡温度の決定、宇宙空間で動作するシステムの設計の基礎となっています。例えば、エンジニアは衛星の過熱や凍結を防ぐための熱制御システムを設計したり、太陽電池アレイの出力値を計算したりするために、この値を正確に把握する必要があります。また、地球の過去と未来の気候をシミュレートする地球規模の気候モデルにとって、これは基本的な入力値となります。

注記: これは地球が太陽から受け取るエネルギーの総量を、あらゆる電磁気的な観点から表しているものの、地上に設置されたソーラーパネルに直接使用できる値ではない。

UNESCO Nomenclature: 2506
地球物理学

タイプ

物理的資産

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • アイザック・ニュートンの光学と光のスペクトルに関する研究
  • 熱力学の発展とエネルギー伝達の概念
  • 温度変化を測定するための温度計の発明
  • 太陽に関する初期の天文学的観測
  • ウィリアム・ハーシェルによる赤外線の発見

アプリケーション

  • 気候モデリング
  • 衛星の熱設計
  • solar power generation forecasting
  • 宇宙船電力システム工学
  • 地球のエネルギー収支計算
  • 大気科学研究

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:太陽定数、太陽放射照度、地球の大気、平方メートル当たりのワット数、気候科学、太陽活動、衛星設計、エネルギー収支、日射計、クロード・プイエ。

歴史的背景

太陽定数

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

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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