Was ist Sonnenstrahlung?

Die Sonnenstrahlung ist das gesamte Spektrum des von der Sonne abgegebenen Lichts. Es umfasst sichtbares Licht und alle anderen Strahlungsfrequenzen des elektromagnetischen Spektrums. Im Vergleich zu bekannten Energiequellen auf der Erde strahlt die Sonne enorm viel Energie in den Weltraum ab. Die von der Sonne abgegebene Strahlungsart ist ein Produkt ihrer hohen Temperatur, die durch die Kernfusion im Inneren der Sonne verursacht wird. Die Sonnenstrahlung wird von Wissenschaftlern hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Phänomene auf der Erde, wie das Wetter, und für die Wissenschaft der Astronomie untersucht.

Die Sonne entstand vor etwa 4.5 Milliarden Jahren, als eine Gaswolke auf sich selbst kollabierte. Die Schwerkraft bewirkte, dass sich die große Menge an Materie, die hauptsächlich aus Wasserstoff bestand, fest zusammenzog; im Kern der Sonne entstand ein sehr hoher Druck. Dieser Druck wurde so groß, dass Wasserstoffatome zu verschmelzen begannen, ein Prozess, bei dem viel Wärmeenergie freigesetzt wird. Die Temperatur jeder Ansammlung von Materie, einschließlich der Sonne, verursacht die emittierte Strahlung.

Nur ein kleiner Teil der Sonnenstrahlung erreicht die Erde; der Großteil wird in den leeren Raum abgestrahlt. Selbst der Anteil, der die Erde erreicht, ist jedoch viel größer als die Energiemenge, die auf der Erde durch Quellen wie fossile Brennstoffe verbraucht wird. Der durchschnittliche Stromverbrauch des Menschen im Jahr 2008 betrug etwa 1.5 x 1013 Watt. Im Vergleich dazu ist die durchschnittliche Leistung, die über das Sonnenlicht die Erde erreicht, mehr als 10,000 Mal größer. Die enorme Strahlungsleistung der Sonne ist auf ihre große Masse und hohe Temperatur zurückzuführen.

Sonnenlicht wird auf unterschiedliche Weise gemessen. Ein Instrument, das Sonnenlicht aus einem vollen 180-Grad-Sichtfeld misst, wird Pyranometer genannt. Ein Pyrheliometer ist ein Gerät, das für Strahlungsmessungen direkt auf die Sonne gerichtet wird. Die Sonnenstrahlung wird in einer Größe gemessen, die als Strahlungsstärke bezeichnet wird und die Standardeinheit Watt pro Quadratmeter hat. Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung im Abstand der Erde von der Sonne beträgt etwa 1,366 Watt pro Quadratmeter.

Messungen der Sonneneinstrahlung neigen dazu, im Laufe der Zeit etwas zu schwanken. Ein Grund für diese Fluktuation ist, dass die Umlaufbahn der Erde nicht perfekt kreisförmig ist und Beobachter auf der Erde ständig ihren Abstand zur Sonne ändern. Tatsächliche Schwankungen der Sonneneinstrahlung führen auch zu Messschwankungen, aber diese Beträge sind in der Regel gering. Es wurde beobachtet, dass einige dieser Variationen einem 11-Jahres-Zyklus folgen. Es wurde gemessen, dass periodische Schwankungen wie diese die Sonneneinstrahlung um 0.1% beeinflussen.