Irradiación solar
La radiación solar a menudo se integra durante un período de tiempo determinado para informar la energía radiante emitida en el entorno circundante ( julios por metro cuadrado, J/m2 ) durante ese período de tiempo.
Esto se aplica a cualquier haz unidireccional incidente en una esfera giratoria.
, o po h0 como solución de o Si tan(φ)tan(δ) > 1, entonces el Sol no se pone y el Sol ya ha salido h = π, so ho = π.
Irradiancia solar total (TSI)[19] cambia lentamente en períodos decenales y más largos.
Por ejemplo, en el solsticio de verano, la declinación δ es igual a la oblicuidad ε.
Los valores de la Solar Radiation and Climate Experiment/Total Irradiance Measurement (SORCE/TIM) son inferiores a las mediciones anteriores de Earth Radiometer Budget Experiment (ERBE) en el Earth Radiation Budget Satellite (ERBS), VIRGO al Solar Heliospheric Observatory (SoHO) y los instrumentos ACRIM en la Solar Maximum Mission (SMM), Upper Atmosphere Research Satellite (UARS) y ACRIMSAT.
Por tanto, se basa en la estabilidad del instrumento y la continuidad de la medida para calcular las variaciones reales.
Las derivas del radiómetro a largo plazo pueden confundirse potencialmente con variaciones de irradiancia que pueden interpretarse erróneamente como efectos sobre el clima.
Sólo el compuesto ACRIM muestra que la irradiancia aumenta ~1 W/m2 entre 1986 y 1996; este cambio también está ausente en el modelo.
Este diseño admite en la parte frontal del instrumento de dos a tres veces la cantidad de luz a medir; si no se absorbe o se dispersa completamente, esta luz adicional produce señales erróneamente altas.
El TSI Radiometer Facility (TRF) es un radiómetro criogénico que funciona en el vacío con fuentes de luz controladas.
Una apertura de precisión con un área calibrada al 0,0031% (1σ) determina la parte medida del haz.
El desequilibrio energético se ha medido de diferentes maneras (durante un mínimo solar profundo del 2005-2010) por ser +0.58±0.15 W/m2,[28] +0.60±0.17 W/m2[29] y +0.85 W/m2.
Estos corrigieron un componente de la señal espurio casi anual y aumentaron la ración señal-ruido, respectivamente.
También se pueden observar diferencias significativas durante el pico de los ciclos solares 21 y 22.
[30] La radiación solar media anual que llega a la parte superior de la atmósfera terrestre es aproximadamente 1361 W/m2.
[31] Los rayos solares se atenúan cuando atraviesan la atmósfera, dejando la irradiancia superficial normal máxima a aproximadamente 1000 W/m2 al nivel del mar en un día claro.
Cuando 1361 W/m2 está llegando por encima de la atmósfera (cuando el Sol está en zenit en un cielo sin nubes), el Sol directo es aproximadamente 1050 W/m 2, y la radiación global sobre una superficie horizontal a nivel del suelo es de aproximadamente 1120 W/m2.
[32] Esta última cifra incluye la radiación dispersa o reemitida por la atmósfera y el entorno.
Normalmente, la radiación absorbida se convierte en energía térmica, aumentando la temperatura del objeto.
Por tanto, el rayo de Sol angulado distribuye la luz sobre el doble del área.
De media anual, los polos reciben menos insolación que el ecuador, porque los polos siempre están más lejos del Sol que los trópicos y, además, no reciben insolación alguna durante los seis meses de sus respectivos inviernos.
Esto le atenúa (por absorción y dispersión) reduciendo aún más la insolación en la superficie.
Actualmente existen varias empresas comerciales para proporcionar datos de recursos solares a los desarrolladores de energía solar, como 3E, Clean Power Research, SoDa Solar Radiation Data, Solargis, Vaisala (anteriormente 3Tier) y Vortex, y estas empresas a menudo han proporcionado mapas de potencial solar por libre.
[38] De hecho, bajo cielo despejado, un panel solar colocado horizontalmente en el polo norte o sur en pleno verano recibe más luz solar durante 24 horas (coseno de ángulo de incidencia igual a seno(23,5°) o aproximadamente 0,40) que un panel horizontal en el ecuador en el equinoccio (coseno medio igual a 1/π o aproximadamente 0,32).
Los paneles fotovoltaicos se clasifican en condiciones estándar para determinar la calificación de Wp (vatios máximos),[39] que después puede utilizarse con insolación, ajustada por factores como la inclinación, el seguimiento y la sombra, para determinar la potencia esperada.
[40] En la construcción, la insolación es una consideración importante a la hora de diseñar un edificio para un sitio determinado.
[41] El efecto de proyección se puede utilizar para diseñar edificios que sean frescos en verano y cálidos en invierno, proporcionando ventanas verticales junto al edificio orientado al ecuador (la cara sur en el hemisferio norte o la cara norte en el hemisferio sur): esto maximiza la insolación en los meses de invierno cuando el Sol está bajo en el cielo y la minimiza en verano cuando el Sol está alto.
[27] Medir la capacidad de una superficie para reflejar la irradiación solar es esencial para el refrigeramiento radiativo pasivo diurno, que se ha propuesto como un método para revertir los aumentos de temperatura locales y globales asociados al calentamiento global.
Por ejemplo, la agencia espacial estadounidense, NASA, lanzó su Solar Radiation and Climate Experiment (SORCE) con monitores de irradiación solares.
