تابندگی خورشید

تابندگی خورشید (به انگلیسی: solar luminosity), $L_{\odot }$ ، یک واحد نجومی در مورد تابندگی (قدرت انتشار یافته از فوتون‌ها) است که توسط اخترشناسان و برای بیان تابندگی ستارگان دیگر استفاده می‌کنند. مقدار مورد توافق برای تابندگی خورشید، برابر است با ۱۰^۲۶×۳٫۸۳۹ وات، یا ۱۰^۳۳×۳٫۸۳۹ ارگ/ثانیه.^[۲] نکته این است که خورشید یک ستاره متغیر ضعیف است.^[۳]^[۴]

تعریف

تابندگی خورشید به تابشداری خورشیدی (به انگلیسی: solar irradiance) (ثابت خورشیدی) مربوط می‌شود. تابشداری خورشیدی پاسخدار وادارنده مداری است که باعث چرخه‌های میلانکوویچ می‌شود که دوره‌های یخبندان زمین را تعیین می‌کند. تابش متوسط در بالای جو زمین گاهی به عنوان ثابت خورشیدی، _☉I شناخته می‌شود. تابشداری به عنوان توان در واحد سطح تعریف می‌شود، بنابراین تابندگی خورشید (کل توان گسیل‌شده از خورشید) تابشداری دریافتی به زمین (ثابت خورشیدی) ضرب در مساحت کره ای است که شعاع آن میانگین فاصله بین زمین و خورشید است: $L_{\odot }=4\pi kI_{\odot }A^{2}$ که در آن A واحد فاصله (مقدار واحد نجومی بر حسب متر) و k یک ثابت است (که مقدار آن بسیار نزدیک به یک است) که نشان‌دهنده این واقعیت است که میانگین فاصله زمین تا خورشید دقیقاً یک واحد نجومی نیست.^[۵]

محاسبه از طریق ثابت

با روش‌هایی می‌شود تابندگی خورشید را محاسبه کرد.

شعاع زمین ۶٫۳۸۷ کیلومتر است.
مساحت جانبی زمین = π×radius^۲ = ۴۹٫۳ میلیون مایل مربع (۱۲۸٬۰۰۰٬۰۰۰ km²).
فاصله متوسط زمین تا خورشید ۹۳ میلیون مایل است (۱۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ km).
مساحت جو برابر است = ۴×π×radius^۲ = ۱٫۰۹×۱۰^۱۷ مایل مربع (۲٫۸۲×۱۰^۱۷ km²).
قدرت جذب زمین = P(total) × Area(earth)/Area(sphere) = ۱٫۷۷×۱۰^۱۷ W.
تخمین مقداری از طریق مردم ایجاد می‌شود حدود ۱۲×۱۰^۱۲ W.
چه مقدار مساحت زمین برای تأمین برق مورد نیاز است؟
- بهترین سلول‌های خورشیدی ۳۳درصد بازدهی دارند.
- منطقه مورد نیاز = ۱۲×۱۰^۱۲/(۱۳۸۷×۰٫۳۳) = ۲۶×۱۰^۹ m^۲ = ۱۰۱۲۲ square miles ~۱۰۰×۱۰۰ mile square.

منابع

↑ Ribas, Ignasi (February 2010), "The Sun and stars as the primary energy input in planetary atmospheres" (PDF), Solar and Stellar Variability: Impact on Earth and Planets, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, vol. 264, pp. 3–18, arXiv:0911.4872, Bibcode:2010IAUS..264....3R, doi:10.1017/S1743921309992298
↑ Carroll, ‎Bradley W. (2007 September, ‎), An Introduction to Modern Astrophysics (به انگلیسی), Dale A. Ostlie, Pearson Addison Wesley, p. Appendix A {{citation}}: Check date values in: |سال= (help)نگهداری CS1: نقطه‌گذاری اضافه (link) نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
↑ Noerdlinger, Peter D. (2008). "Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 801: 3807. arXiv:0801.3807. Bibcode:2008arXiv0801.3807N.
↑ Vieira, L. E. A.; Norton, A.; Dudok De Wit, T.; Kretzschmar, M.; Schmidt, G. A.; Cheung, M. C. M. (2012). "How the inclination of Earth's orbit affects incoming solar irradiance" (PDF). Geophysical Research Letters. 39 (16): L16104 (8 pp.). Bibcode:2012GeoRL..3916104V. doi:10.1029/2012GL052950. insu-01179873.
↑ Vieira, L. E. A.; Norton, A.; Dudok De Wit, T.; Kretzschmar, M.; Schmidt, G. A.; Cheung, M. C. M. (2012). "How the inclination of Earth's orbit affects incoming solar irradiance" (PDF). Geophysical Research Letters. 39 (16): L16104 (8 pp.). Bibcode:2012GeoRL..3916104V. doi:10.1029/2012GL052950. insu-01179873.

I. -J. Sackmann, A. I. Boothroyd (2003), "Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars", The Astrophysical Journal (به انگلیسی), vol. 583, p. 1024–1039 {{citation}}: External link in |شاپا= (help)
Carroll, ‎Bradley W. (2007 September, ‎), An Introduction to Modern Astrophysics (به انگلیسی), Dale A. Ostlie, Pearson Addison Wesley, p. Appendix A {{citation}}: Check date values in: |سال= (help)نگهداری CS1: نقطه‌گذاری اضافه (link) نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)

برای مطالعهٔ بیشتر

Sackmann, I. -J.; Boothroyd, A. I. (2003), "Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars", Astrophys. J., 583 (2): 1024–39, arXiv:astro-ph/0210128, Bibcode:2003ApJ...583.1024S, doi:10.1086/345408, S2CID 118904050
Foukal, P.; Fröhlich, C.; Spruit, H.; Wigley, T. M. L. (2006), "Variations in solar luminosity and their effect on the Earth's climate", Nature, 443 (7108): 161–66, Bibcode:2006Natur.443..161F, doi:10.1038/nature05072, PMID 16971941, S2CID 205211006
Pelletier, Jon D. (1996), "Variations in Solar Luminosity from Timescales of Minutes to Months", Astrophys. J., 463 (1): L41–L45, arXiv:astro-ph/9510026, Bibcode:1996ApJ...463L..41P, doi:10.1086/310049, S2CID 7372755
Stoykova, D. A.; Shopov, Y. Y.; Ford, D.; Georgiev, L. N.; et al. (1999), "Powerful Millennial-Scale Solar Luminosity Cycles and Their Influence Over Past Climates and Geomagnetic Field", Proceedings of the AGU Chapman Conference: Mechanisms of Millennial Scale Global Climate Change

پیوند به بیرون

[ribas2010-1] Ribas, Ignasi (February 2010), "The Sun and stars as the primary energy input in planetary atmospheres" (PDF), Solar and Stellar Variability: Impact on Earth and Planets, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, vol. 264, pp. 3–18, arXiv:0911.4872, Bibcode:2010IAUS..264....3R, doi:10.1017/S1743921309992298

[2] Carroll, ‎Bradley W. (2007 September, ‎), An Introduction to Modern Astrophysics (به انگلیسی), Dale A. Ostlie, Pearson Addison Wesley, p. Appendix A {{citation}}: Check date values in: |سال= (help)نگهداری CS1: نقطه‌گذاری اضافه (link) نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)

[Noed-3] Noerdlinger, Peter D. (2008). "Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 801: 3807. arXiv:0801.3807. Bibcode:2008arXiv0801.3807N.

[4] Vieira, L. E. A.; Norton, A.; Dudok De Wit, T.; Kretzschmar, M.; Schmidt, G. A.; Cheung, M. C. M. (2012). "How the inclination of Earth's orbit affects incoming solar irradiance" (PDF). Geophysical Research Letters. 39 (16): L16104 (8 pp.). Bibcode:2012GeoRL..3916104V. doi:10.1029/2012GL052950. insu-01179873.

[5] Vieira, L. E. A.; Norton, A.; Dudok De Wit, T.; Kretzschmar, M.; Schmidt, G. A.; Cheung, M. C. M. (2012). "How the inclination of Earth's orbit affects incoming solar irradiance" (PDF). Geophysical Research Letters. 39 (16): L16104 (8 pp.). Bibcode:2012GeoRL..3916104V. doi:10.1029/2012GL052950. insu-01179873.

[۲]

[۳]

[۴]

[۱]

[۵]