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Sonneneinstrahlung: Unterschiede, Herkunft und Typen

Sonneneinstrahlung: Unterschiede, Herkunft und Typen

Einstrahlung ist die Leistung der Sonnenstrahlung pro Flächeneinheit. Im internationalen Einheitensystem wird es in (W / m2) gemessen.

Die Sonnenstrahlung ist die Größe, die die Energie pro Flächeneinheit der einfallenden Sonnenstrahlung auf einer Oberfläche misst. Das heißt, die während einer Zeit empfangene Leistung (J / m2 oder Wh / m2).

Der Begriff Sonnenstrahlung ist ein allgemeines Konzept, wird jedoch nicht in irgendeiner Größenordnung quantifiziert. Die Größen, die die Sonnenstrahlung beschreiben, die pro Quadratmeter die Erdoberfläche erreicht, sind Einstrahlung und Sonneneinstrahlung.

Ursprung der Sonneneinstrahlung: die Sonne.

Der Ursprung der elektromagnetischen Strahlung, die die Erde erreicht, stellt die Sonne dar. Sonnenstrahlung ist die Kernfusionsreaktion, die im Inneren der Sonne stattfindet, bei der eine große Menge thermischer Energie freigesetzt wird.

Die erzeugte Energie lässt die Sonne zu einer gigantischen glühenden Masse werden. Die Temperatur in seiner Schicht beträgt etwa 5.505 Grad Celsius.

Als glühender Körper sendet die Sonne elektromagnetische Strahlung in einem breiten Wellenlängenbereich aus.

Arten der Sonneneinstrahlung

Es gibt verschiedene Arten von Sonneneinstrahlung.

1.- Die gesamte Sonneneinstrahlung

Die gesamte Sonnenstrahlung ist ein Maß für die Sonnenenergie bei allen Wellenlängen pro Flächeneinheit, die in die obere Erdatmosphäre einfallen. Senkrecht zum einfallenden Sonnenlicht wird gemessen. 

2.- Die direkte normale Einstrahlung

Direkte normale Einstrahlung oder Strahlstrahlung wird an der Erdoberfläche an einem bestimmten Ort mit einem Flächenelement senkrecht zur Sonne gemessen.Diese Art der Einstrahlung schließt diffuse Sonnenstrahlung aus.

Die Direktstrahlung ist gleich der Strahlung außerhalb der Erdatmosphäre abzüglich der atmosphärischen Verluste durch Absorption und Streuung. Verluste hängen hauptsächlich ab von:

  • Die Tageszeit (Länge des Lichtwegs durch die Atmosphäre basierend auf dem Sonnenstandswinkel)

  • Die Menge der Wolken am Himmel.

  • Feuchtigkeit.

  • Andere Aspekte wie: Aerosole, Ozonmoleküle, Wasserdampf usw.

Auch die Einstrahlung der Atmosphäre variiert mit der Jahreszeit (da der Abstand zur Sonne variiert), obwohl dieser Effekt im Allgemeinen weniger signifikant ist als der Effekt direkter Strahlungsverluste.

Die normale direkte Einstrahlung der Sonne beträgt 1367 W/m2 an der Erdoberfläche. Diese Größe wird Sonnenkonstante genannt.

3.- Diffuse horizontale Einstrahlung oder diffuser Himmel

Diffuse horizontale Strahlung oder diffuse Himmelsstrahlung ist Strahlung an der Erdoberfläche durch von der Atmosphäre gestreutes Licht. Es wird auf einer horizontalen Fläche mit Strahlung von allen Punkten am Himmel gemessen, mit Ausnahme der Sonnenstrahlung der Sonnenscheibe.

Gäbe es keine Atmosphäre, wäre die diffuse horizontale Einstrahlung praktisch null.

4.- Die globale horizontale Bestrahlungsstärke

Die Globalstrahlung umfasst die direkt von der Sonnenscheibe empfangene Strahlung sowie die diffuse Himmelsstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre.

Die globale horizontale Einstrahlung ist die Gesamtstrahlung der Sonne auf eine horizontale Oberfläche der Erde. Sie ist die Summe aus der direkten Einstrahlung (unter Berücksichtigung des Sonnenzenitwinkels der Sonne) und der diffusen horizontalen Einstrahlung.

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Erscheinungsdatum: 4. Februar 2019
Geändert am: 7. Juli 2021