Solarkonstante

Mit der Solarkonstante E₀ wird die Strahlungsleistung Φ_e der Sonne bezeichnet, die auf der Erde pro Quadratmeter ankommt. Dieser Wert ist physikalisch gesehen eine Bestrahlungsstärke, eine Größe der Radiometrie.

Der Wert der Solarkonstanten ist festgelegt auf

$E_{0}=1,367\ \mathrm {\frac {kW}{m^{2}}}$.

Die Bezeichnung "-konstante" ist hierbei irreführend, denn der Wert ist nicht konstant. Da die Bestrahlungsstärke E_e vom Abstand der Erde von der Sonne abhängt, ändert sich alleine schon deswegen der Wert. Der Abstand der Erde von der Sonne schwankt durch die Bahnexzentrizität, so daß der Abstand zwischen 1,47 · 10⁸ km und 1,52 · 10⁸ km beträgt. Dabei schwankt die Bestrahlungsstärke zwischen 1.325 W/m² und 1.420 W/m². Zudem schwankt, wie schon 1843 H. Schwabe (1789-1875) erkannt hatte, die Strahlungsleistung der Sonne periodisch, nämlich in einem ca. elfjährigen Sonnenfleckenzyklus, der auch durch das verstärkte Auftreten von Sonnenflecken erkennbar ist.

Die Solarkonstante, also die eintreffende Strahlungsleistung der Sonne auf die Erde pro Quadratmeter, ist ein zentraler Faktor bei der Erstellung von Klimarechenmodellen und sollte damit so genau wie möglich bestimmt werden.

Die eintreffende Strahlungsleistung der Sonne auf die Erdoberfläche unterliegt aufgrund der Absorption elektromagnetischer Strahlung in der Erdatmosphäre Schwankungen. Es müssen mehrere Einflußfaktoren berücksichtigt werden, unter anderem die Dicke der Atmosphäre, die von der Strahlung durchlaufen werden muß, das so genannte Air Mass, so daß eine Messung hier keinen besonders exakten Wert liefert. Um dieses Hinderniss zu überwinden, werden seit 1970 Messungen im Weltraum vorgenommen. Dort sind die Ergebnisse nicht durch die Einflüsse der Atmosphäre verfälscht, und man bekommt eine Referenz zu bodengestützten Messungen. Es sind wiederholt einzelne Messungen mit Raumsonden und Satelliten vorgenommen worden. Seit 1995 führt der Satellit SOHO das Radiometer Virgo mit sich. Auch eine Messung von der Internationalen Raumstation aus ist geplant. Die Messungen werden vom "Royal Meteorological Institute of Belgium" koordiniert. Bisherige Ergebnisse zeigen, daß der Wert um etwa 0,1 % mit dem 11-jährigen Sonnenzyklus schwankt.

Aus der Solarkonstanten lässt sich die Strahlungsleistung Φ der Sonne berechnen, indem man sie mit der Oberfläche A der Hüllkugel um die Sonne mit dem Radius des mittleren Erdabstands r = 149,6 · 10⁹ m multipliziert:

$\Phi =E_{0}A=E_{0}\cdot 4\pi r^{2}=3{,}845\cdot 10^{26}\mathrm {W}$

Siehe auch: Solarstrahlung, Treibhauseffekt, Klimakritiker

Weblinks

• http://estirm2.oma.be/solarconstant/solar.html Weltraummessungen der Solarkonstanten seit 1983
• http://remotesensing.oma.be/solarconstant/virgo/diarad_data.htm tägliche Daten der Bestrahlungsstärke