Die Solarkonstante ist ein Maß für die solare elektromagnetische Strahlung, die pro Quadratmeter im Abstand der Erde von der Sonne verfügbar ist. Sie quantifiziert die Energieaufnahme auf einer Flächeneinheit, beispielsweise einem Solarpanel. In diesem Zusammenhang stellt die Konstante die gesamte Strahlungsenergie der Sonne dar, die an einem bestimmten Ort absorbiert wird. Sie findet auch Anwendung in verschiedenen atmosphärischen und geologischen Wissenschaften.
Obwohl sie als Konstante bezeichnet wird, ist die Solarkonstante relativ konstant, mit einer Abweichung von ca. 0.2 % in einem Zyklus, der etwa alle elf Jahre seinen Höhepunkt erreicht. Die erste Schätzung dieser Konstante erfolgte 1838 durch Claude Pouillet mit 1.228 kW/m². Aktuell liegt sie bei etwa 1.361 kW/m² während eines Sonnenminimums und bei etwa 1.362 kW/m² während eines Sonnenmaximums.
Berechnung der Solarkonstante
Diese Konstante stellt das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Strahlung dar, nicht nur das sichtbare Licht, und wird durch direkte Satellitenbeobachtungen gemessen. Seine Berechnung beinhaltet die Nutzung der Stefan-Boltzmann-Konstante, die sich auf die Leistung pro Flächeneinheit bezieht, die ein schwarzer Körper basierend auf seiner thermodynamischen Temperatur abgibt.
Die Dimensionsformel für diese Konstante lautet wie folgt:
Solarkonstante = Energie / (Flächeneinheit x Zeiteinheit)
= ML²Tâ »² / (L²T)
= MTâ »³
Die Formel zeigt, dass Diese Konstante hat die Dimension Masse (M) geteilt durch Zeit (T) hoch drei, die die einfallende Sonnenenergie pro Flächeneinheit und Sekunde auf der Erdoberfläche darstellt.
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