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Coeficiente de Massa de Ar (AM)

1900
Cientista medindo o desempenho do painel solar relacionado ao Coeficiente de Massa de Ar em um laboratório.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O coeficiente de Massa de Ar (AM) quantifica o comprimento do percurso óptico direto da luz solar através da atmosfera terrestre. É a razão entre o comprimento do percurso em um determinado ângulo zenital θ e o comprimento do percurso quando o sol está diretamente acima (no zênite). Para ângulos de até cerca de 60°, pode ser aproximado por AM ≈ sec(θ). AM0 refere-se ao espectro fora da atmosfera.

The Air Mass coefficient is a crucial parameter in solar energy and atmospheric science. The standard value for testing terrestrial solar cells is AM1.5, which corresponds to a solar zenith angle of 48.19°. This value was chosen as it represents the annual average solar radiation received in the temperate latitudes of Europe and North America. The ‘1.5’ signifies that the path length is 1.5 times the path length when the sun is directly overhead (AM1). The AM0 spectrum, with an integrated power of the solar constant (~1361 W/m²), is used for designing and testing solar cells for spacecraft. As the AM number increases (i.e., as the sun approaches the horizon), the path length through the atmosphere increases. This leads to greater absorption and dispersão, o que não só reduz a irradiância total, como também desloca o espectro para o vermelho, uma vez que a luz azul é dispersa de forma mais eficaz (dispersão de Rayleigh). Modelos mais complexos para a AM consideram a curvatura da Terra e a atmosfera. refração, tornando-se mais preciso em grandes ângulos zenitais.

UNESCO Nomenclature: 2506
Geofísica

Tipo

Modelo físico

Interrupção

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Lei de Bouguer (Lei de Beer-Lambert) que descreve a atenuação da luz através de um meio
  • Desenvolvimento da trigonometria para o cálculo de ângulos e comprimentos de trajetórias
  • compreensão da composição atmosférica e suas propriedades de absorção
  • invenção do spectroscope for analyzing the solar spectrum

Aplicações

  • Testes de desempenho e classificação de painéis solares (ex: padrão AM1.5)
  • modelagem atmosférica e cálculos de transferência radiativa
  • Previsão da disponibilidade de energia solar em diferentes horários do dia e do ano.
  • observações astronômicas para corrigir a extinção atmosférica
  • Ciência dos materiais para testar a durabilidade de materiais sob exposição solar.

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • 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
  • vestível 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
  • educacional realidade 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 a: massa de ar, AM1.5, energia solar, energia fotovoltaica, atmosfera, ângulo zenital, irradiação solar, extinção atmosférica, transferência radiativa, espectro solar.

Contexto histórico

Coeficiente de Massa de Ar (AM)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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