सौर स्थिरता एक प्रवाह घनत्व मापने वाला औसत विद्युत विद्युत चुम्बकीय विकिरण (सौर विकिरण) प्रति यूनिट क्षेत्र है।यह किरणों के लंबवत सतह पर मापा जाता है, सूर्य से एक खगोलीय इकाई (एयू) (लगभग सूर्य से पृथ्वी तक दूरी)।

सौर स्थिरता में सभी प्रकार के सौर विकिरण शामिल होते हैं, न केवल दृश्य प्रकाश। इसे सौर न्यूनतम पर 1.361 किलोवाट प्रति वर्ग मीटर (केडब्ल्यू / एम²) के रूप में मापा जाता है और सौर अधिकतम पर लगभग 0.1% अधिक (लगभग 1.362 किलोवाट / वर्ग मीटर) होता है।

सौर “स्थिर” आधुनिक CODATA वैज्ञानिक भावना में भौतिक स्थिर नहीं है; यानी, यह प्लैंक निरंतर या प्रकाश की गति की तरह नहीं है जो भौतिकी में बिल्कुल स्थिर है। सौर स्थिरता एक अलग मूल्य का औसत है। पिछले 400 वर्षों में यह 0.2 प्रतिशत से भी कम है।

सूत्र
सौर स्थिरता की गणना करने के लिए, सूर्य के प्रवाह के बीच क्षेत्रों के अनुपात के द्वारा सूर्य उत्सर्जित ऊर्जा प्रवाह को विभाजित करने के लिए पर्याप्त है  (सौर रेडियो) और एक रेडियो क्षेत्र की है  (एक खगोलीय इकाई) इसके।इस मूल्य को प्राप्त करने के लिए, जो अभ्यास में उपग्रहों द्वारा मापा जाता है, इसे एक प्रभावी तापमान के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए  ) डेल सोल 5776 मूल्य के।

सौर निरंतर व्यक्त किया जा सकता है  । ऐसा करने के लिए, 1 जुलाई = 0.24 कैलोरी, 1 मिनट = 60 एस और 1 मीटर ² = 10 ⁴ सेमी ^{2 याद रखें}
।
एक इकाई जो दिन में वातावरण के शीर्ष तक पहुंचने वाली ऊर्जा को मापने के लिए उपयोग की जाती है:

इस प्रकार 30º एन अक्षांश पर एक स्थान 21 जून, ग्रीष्मकालीन संक्रांति दिवस को 1004,7 लैंगली / दिन और 21 दिसंबर को सर्दियों के संक्रांति दिवस केवल 480,4 लैंगली / दिन का विद्रोह प्राप्त करता है।

दूसरी तरफ, विभिन्न अक्षांशों पर वायुमंडल के ऊपरी भाग में वार्षिक विद्रोह की गणना की जा सकती है। ध्रुव के लिए वार्षिक विद्रोह 133.2 किलोलैंगली / वर्ष है, जबकि भूमध्य रेखा पर यह 320.9 किलोगैंगली / वर्ष तक बढ़ता है जहां क्लेंगली = 1000 लैंगली होती है।

गणना
सौर विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल के ऊपर उपग्रह द्वारा मापा जाता है, और उसके बाद सौर स्थिरता का मूल्यांकन करने के लिए एक खगोलीय इकाई (एयू) में सौर विकिरण की परिमाण को अनुमानित करने के लिए व्यस्त वर्ग कानून का उपयोग करके समायोजित किया जाता है। अनुमानित औसत मूल्य उद्धृत, 1.3608 ± 0.0005 किलोवाट / एम², जो 81.65 केजे / एम² प्रति मिनट है, प्रति वर्ग सेंटीमीटर प्रति मिनट लगभग 1.951 कैलोरी के बराबर है, या 1.951 लैंगली प्रति मिनट।

सौर उत्पादन लगभग, लेकिन काफी नहीं, निरंतर है। कुल सौर विकिरण (टीएसआई) में बदलाव उपग्रह युग (1 9 54 में ± 2%) से पहले उपलब्ध प्रौद्योगिकी के साथ सटीक रूप से पता लगाने के लिए छोटे और मुश्किल थे। कुल सौर उत्पादन अब अलग-अलग (पिछले तीन 11-वर्षीय सनस्पॉट चक्रों में) लगभग 0.1% के रूप में मापा जाता है; विवरण के लिए सौर विविधता देखें।

सौर चमकदारता
ऊर्जा को समय की इकाई में सूर्य द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा कहा जाता है। इसलिए यह लायक है:

 ।

सौर सतह की गणना करने के बजाय, पृथ्वी से दूरी पर और सौर स्थिर  का उपयोग करके आकस्मिक परिणाम प्राप्त किया जाता है। सूर्य द्वारा उत्सर्जित प्रवाह दूरी के साथ घटता है क्योंकि इसे एक बड़ी सतह पर वितरित किया जाता है। पृथ्वी की दूरी पर गोलाकार सतह मूल्यवान है:

 ।
सौर चमकदारता इसलिए लायक है:

निम्नलिखित तर्क से गणना करके आकस्मिक परिणाम प्राप्त किया जाता है:

सूर्य से देखे गए पृथ्वी का कोणीय व्यास लगभग 1 / 11,700 रेडियन है, इसलिए सूर्य से पृथ्वी का ठोस कोण 1 / 175,000,000 स्टेरडियन है। इसका तात्पर्य यह है कि पृथ्वी 2000 मिलियन विकिरण का केवल एक हिस्सा है जो सूर्य उत्सर्जित करती है (लगभग 3.6 × 10 ²⁶ डब्ल्यू)।

सौर स्थिरता में सभी प्रकार के विकिरण शामिल होते हैं, केवल दृश्यमान नहीं। सौर स्थिर सूर्य की स्पष्ट परिमाण से संबंधित है (दर्शकों द्वारा प्राप्त की गई चमक की तीव्रता) जिसका मूल्य -26.8 है; चूंकि दोनों पैरामीटर सूर्य की देखने योग्य चमक का वर्णन करने के लिए आते हैं, हालांकि परिमाण केवल दृश्यमान स्पेक्ट्रम को संदर्भित करता है।

ऐतिहासिक माप
1838 में, क्लाउड पॉउलेट ने सौर स्थिरता का पहला अनुमान बनाया। उन्होंने विकसित एक बहुत ही साधारण पाइरेलियोमीटर का उपयोग करके, उन्होंने वर्तमान अनुमान के करीब 1.228 केडब्ल्यू / एम² का मूल्य प्राप्त किया।

1875 में, जूल्स विओल ने पुउलेट के काम को फिर से शुरू किया और फ्रांस में मोंट ब्लैंक से बने माप पर, 1.7 किलोवाट / वर्ग मीटर के कुछ हद तक बड़े अनुमान की पेशकश की।

1884 में, सैमुअल पियरपोंट लैंगली ने कैलिफ़ोर्निया में माउंट व्हिटनी से सौर स्थिरता का अनुमान लगाने का प्रयास किया।दिन के विभिन्न समय में रीडिंग ले कर, उन्होंने वायुमंडलीय अवशोषण के कारण प्रभावों को सही करने की कोशिश की।हालांकि, प्रस्तावित अंतिम मूल्य, 2.903 किलोवाट / वर्ग मीटर, बहुत बड़ा था।

1 9 02 और 1 9 57 के बीच, चार्ल्स Greeley एबॉट और दूसरों द्वारा विभिन्न उच्च-ऊंचाई साइटों पर माप 1.322 और 1.465 केडब्ल्यू / एम² के बीच मूल्य पाए गए। एबॉट ने दिखाया कि लैंगली के सुधारों में से एक गलती से लागू किया गया था। एबॉट के परिणाम 1.89 और 2.22 कैलोरी (1.318 से 1.548 केडब्ल्यू / एम²) के बीच भिन्न थे, एक भिन्नता जो सूर्य के कारण दिखाई देती थी और पृथ्वी के वायुमंडल में नहीं थी।

1 9 54 में सौर स्थिरता का मूल्यांकन 2.00 कैल / मिनट / वर्ग सेमी ± 2% के रूप में किया गया था। वर्तमान परिणाम लगभग 2.5 प्रतिशत कम हैं।

अन्य मापों के साथ संबंध

सौर irradiance
सूर्य से पृथ्वी की अलग-अलग दूरी के कारण, वायुमंडल के शीर्ष पर वास्तविक प्रत्यक्ष सौर विकिरण एक वर्ष के दौरान 6.9% (1.412 किलोवाट / मी² से जनवरी के शुरू में 1.321 किलोवाट / मी² तक) में उतार-चढ़ाव करता है, और आमतौर पर दिन-प्रतिदिन 0.1% से कम। इस प्रकार, पूरे पृथ्वी के लिए (जिसमें 127,400,000 वर्ग किमी का एक पार अनुभाग है), बिजली 1.730 × 1017 डब्ल्यू (या 173,000 टेरावाट), प्लस या घटा 3.5% (लगभग 6.9% वार्षिक सीमा का आधा) है। सौर स्थिरता लंबे समय तक स्थिर नहीं रहती है (सौर भिन्नता देखें), लेकिन एक वर्ष से अधिक सौर स्थिरता वायुमंडल के शीर्ष पर मापा सौर विकिरण से काफी कम होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सौर स्थिरता का मूल्यांकन 1 खगोलीय इकाई (एयू) की निश्चित दूरी पर किया जाता है जबकि सौर विकिरण पृथ्वी की कक्षा की विलक्षणता से प्रभावित होगा। सूर्य की इसकी दूरी सालाना 147.1 • 106 किमी के बीच एफ़ेलियन और 152.1 • 106 किमी पेरीहेलियन में बदलती है।

धरती को अपने पार अनुभाग (π • आरई²) द्वारा निर्धारित विकिरण की कुल मात्रा प्राप्त होती है, लेकिन जैसे ही यह घूर्णन करता है, यह ऊर्जा पूरे सतह क्षेत्र (4 • π • आरई²) में वितरित की जाती है। इसलिए औसत आने वाले सौर विकिरण, जिस कोण पर किरणों की हड़ताल होती है और किसी भी पल में आधे ग्रह को कोई सौर विकिरण नहीं मिलता है, एक चौथाई सौर स्थिरांक (लगभग 340 डब्लू / एम²) होता है। पृथ्वी की सतह (विद्रोह के रूप में) तक पहुंचने वाली मात्रा वायुमंडलीय क्षीणन द्वारा और कम हो जाती है, जो भिन्न होती है। किसी भी क्षण में, पृथ्वी की सतह पर किसी स्थान पर प्राप्त सौर विकिरण की मात्रा वायुमंडल की स्थिति, स्थान के अक्षांश और दिन के समय पर निर्भर करती है।

स्पष्ट परिमाण
सौर स्थिरांक में सौर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के सभी तरंग दैर्ध्य शामिल होते हैं, न केवल दृश्य प्रकाश (विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम देखें)। यह सूर्य की स्पष्ट परिमाण के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित है जो -26.8 है। सौर स्थिरता और सूर्य की परिमाण सूर्य की स्पष्ट चमक का वर्णन करने के दो तरीके हैं, हालांकि परिमाण सूर्य के दृश्य आउटपुट पर आधारित है।

सूर्य का कुल विकिरण
सूर्य से देखा जाने वाला पृथ्वी का कोणीय व्यास लगभग 1 / 11,700 रेडियंस (लगभग 18 आर्क-सेकेंड) है, जिसका अर्थ है कि सूर्य से देखा गया पृथ्वी का ठोस कोण लगभग 1 / 175,000,000 स्टेरैडियन है। इस प्रकार सूर्य पृथ्वी द्वारा पकड़ा गया विकिरण की मात्रा 2.2 अरब गुना उत्सर्जित करता है, दूसरे शब्दों में 3.86 × 1026 वाट के बारे में।

सौर irradiance में पिछले बदलाव
सौर विद्रोह के अंतरिक्ष-आधारित अवलोकन 1 9 78 में शुरू हुए। इन मापों से पता चलता है कि सौर स्थिर स्थिर नहीं है।यह 11 साल के सनस्पॉट सौर चक्र के साथ बदलता है। समय पर आगे बढ़ते समय, किसी को पिछले 400 वर्षों या सनसनीकृत रेडियोन्यूक्लाइड का उपयोग 10,000 वर्षों तक जाने के लिए सनस्पॉट का उपयोग करके अपरिवर्तन पुनर्निर्माण पर निर्भर होना है। इस तरह के पुनर्निर्माण से पता चलता है कि सौर विकिरण अलग-अलग अवधि के साथ भिन्न होता है। ये चक्र हैं: 11 साल (श्वाबे), 88 साल (ग्लेसबर्ग चक्र), 208 साल (डेवीज चक्र) और 1,000 साल (एडी चक्र)।

अरबों वर्षों से, सूर्य धीरे-धीरे बढ़ रहा है, और परिणामी बड़े सतह क्षेत्र से अधिक ऊर्जा उत्सर्जित कर रहा है। अरबों साल पहले पृथ्वी पर तरल पानी के स्पष्ट भूवैज्ञानिक साक्ष्य के लिए कैसे खाते हैं, इस बारे में अनसुलझा प्रश्न, उस समय जब सूर्य की चमकदारता वर्तमान मूल्य का केवल 70% थी, जिसे बेहोश युवा सूर्य विरोधाभास के रूप में जाना जाता है।

वायुमंडलीय परिस्थितियों के कारण भिन्नताएं
लगभग 75% सौर ऊर्जा वास्तव में पृथ्वी की सतह तक पहुंच जाती है, यहां तक ​​कि बादलहीन आकाश के साथ भी यह आंशिक रूप से प्रतिबिंबित होता है और वातावरण द्वारा अवशोषित होता है। यहां तक ​​कि हल्के सिरस बादल भी इसे 50%, मजबूत सिरस बादलों को 40% तक कम करते हैं। इस प्रकार सतह पर आने वाली सौर ऊर्जा 550 डब्लू / एम² से साइरस बादलों के साथ 1025 डब्लू / एम² तक स्पष्ट आकाश के साथ भिन्न हो सकती है।

परिवर्तन
सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरण बिल्कुल स्थिर नहीं है, लेकिन गतिविधि के चक्र के रूप में वर्णित बहुत छोटे आयाम और आवधिक आवेश के अराजक उतार चढ़ाव से ग्रस्त है, साथ ही प्रवृत्ति भिन्नताएं जिसके द्वारा सूर्य की चमक धीरे-धीरे अपने इतिहास के समय में उगाई गई है।

आवधिक भिन्नताओं में विभिन्न अवधि (अवधि) के कई उत्सर्जन शामिल होते हैं, जिनमें से सबसे अच्छी तरह से ज्ञात 11 वर्षों का है जो फोटोस्फीयर में सनस्पॉट की प्रचुरता के भिन्नता के चक्र के रूप में प्रकट होता है। हाल के चक्र 0.1% की सीमा के भीतर सौर चमक की भिन्नता दिखाते हैं; हालांकि, मंदर के न्यूनतम से, 1650 और 1700 के बीच स्पॉट के बिना एक समय, सौर विकिरण 0.6% तक बढ़ सकता था।

सूर्य के विकास के सैद्धांतिक मॉडल का अर्थ है कि लगभग 3,000 मिलियन वर्ष पहले, जब सौर प्रणाली अपनी उम्र का केवल एक तिहाई था, तो सूर्य वर्तमान में उत्सर्जित ऊर्जा का केवल 75% उत्सर्जित करता था। इस डेटा की तुलना में पृथ्वी का वातावरण कम ठंडा था, क्योंकि वायुमंडल की संरचना बहुत अलग थी, ग्रीनहाउस गैसों, विशेष रूप से कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ ₂ ) और अमोनिया (एनएच ₃ ) में अधिक प्रचुर मात्रा में थी।

चक्रीय प्रकृति के अन्य रूपों को पृथ्वी के कक्षीय मानकों के साथ विशेष रूप से सनकीपन के साथ करना होता है। यह दीर्घ अवधि में प्राप्त औसत ऊर्जा को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन यह मौसमी विविधताओं को प्रभावित करता है।वर्तमान में, पृथ्वी जनवरी की शुरुआत में अपने पेरीहेलियन में है, जो लगभग सर्दी संक्रांति के साथ मेल खाती है, जो उत्तरी गोलार्ध में दक्षिण की तुलना में अधिक सौर ऊर्जा एकत्रित करती है। लेकिन पेरीहेलियन (और एपेलियन) की तारीख बहुत लंबी अवधि के साथ मिलती है।
किसी भी मामले में, पृथ्वी की कक्षा की सनकी अपेक्षाकृत छोटी है, लेकिन यह अन्य ग्रहों, जैसे मंगल और सभी प्लूटो (अब “बौने ग्रह” माना जाता है) से बड़ा है। इन में, वर्ष के विभिन्न समय में अवरुद्ध ऊर्जा में अंतर काफी महत्वपूर्ण हो सकता है। निम्नलिखित तालिका सौर प्रणाली के ग्रहों के सौर स्थिरांक प्रस्तुत करती है, जो उनकी औसत दूरी के हिसाब से गणना की जाती हैं।

प्रासंगिकता
सौर स्थिरता के साथ-साथ इसकी सापेक्ष स्थिरता का मूल्य, सबसे महत्वपूर्ण स्थलीय प्रक्रियाओं में से कई के लिए मौलिक है। विशेष रूप से, जलवायु, बाहरी भूगर्भीय प्रक्रियाओं, और जीवन के निर्धारण के लिए। मानवता के भविष्य के लिए, कम से कम यह नवीकरणीय ऊर्जा के तकनीकी विकास पर निर्भर करता है।

विभिन्न ग्रहों के लिए सौर स्थिरांक
सूर्य द्वारा उत्सर्जित प्रवाह दूरी के साथ घटता है क्योंकि इसे एक बड़ी सतह पर वितरित किया जाता है। मान लीजिए कि हम {  किसी भी सौर ग्रह के UA में व्यक्त दूरी से पृथ्वी (1 खगोलीय इकाई) और के दूरी से सौर स्थिरता के लिए, यह सच होगा कि सौर चमकदारता नहीं बदली है, जो है:

यानी:

मान लीजिए उदाहरण के लिए ग्रह मंगल ग्रह सौर स्थिरता से 1.5236 एयू दूर है मूल्यवान होगा:

विभिन्न ग्रहों पर प्रभावी तापमान
विभिन्न ग्रहों में प्रभावी तापमान की गणना करने के लिए, स्थलीय विकिरण संतुलन की गणना की जानी चाहिए लेकिन ग्रहों के लिए सामान्यीकृत किया जाना चाहिए। यह माना जाता है कि प्रत्येक ग्रह सूर्य से अवरुद्ध करके संतुलन तक पहुंच गया है जो उसी तापमान से निकलता है जो उसके तापमान से विकिरण करता है।

 जहां आर ग्रह का त्रिज्या है।

 यह अल्बेडो के लिए है

4 का कारण यह है कि ग्रह का केवल खंड सौर ऊर्जा को छेड़छाड़ करता है जबकि ग्रह की पूरी सतह इसे विकृत करती है।

जैसे ही ऊर्जा अवशोषित और विकिरण थर्मल संतुलन के बराबर होती है, यह परिणाम देती है:

सूत्र का मूल्यांकन ग्रहों के विभिन्न प्रभावी तापमान देता है। इन तापमानों को सतह के तापमान से भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि वायुमंडल और बादल शॉर्ट-वेव सौर विकिरण का हिस्सा प्रतिबिंबित करते हैं जबकि ग्रह के थर्मल विकिरण द्वारा उत्सर्जित लंबी तरंगें ग्रीनहाउस गैसों द्वारा अवशोषित होती हैं, विशेष रूप से सतह के तापमान में वृद्धि वीनस का मामला, जबकि मंगल के मामले में वातावरण पतला है, तो इसमें कोई फर्क नहीं पड़ता है।

सौर मंडल के ग्रहों के सौर स्थिरांक ( के ) और प्रभावी तापमान ( टी _ई )

ग्रह	के (डब्ल्यू / एम²)	के / के 0	albedo	टी ई (के)
पारा	9040	6.7	0.058	442
शुक्र	2610	1.9	0.71	244
पृथ्वी	1360	1	0.33	253
मंगल ग्रह	590	0.4	0.17	216
बृहस्पति	पचास	0.04	0,52	87
शनि ग्रह	पंद्रह	0.01	0.47	63
अरुण ग्रह	3.7	0.003	0,51	33
नेपच्यून	1,5	0.001	0.41	32