태양 방사 조도

태양 복사 조도 (solar irradiance)는 측정 장비의 파장 범위에서 전자기 복사의 형태로 태양으로부터받은 단위 면적당 전력입니다. 시간이 지남에 따라 통합 된 태양 방사 조도를 일사량 조사, 일사량 또는 일광 노출이라고합니다. 그러나 일사량은 종종 실제로 복사 조도와 교환 가능하게 사용됩니다.

방사성 물질은 대기 중 흡수 및 산란 후 공간 또는 지구 표면에서 측정 될 수 있습니다. 우주에서의 방사성은 태양으로부터의 거리, 태양주기 및 교차주기 변화의 함수이다. 지구의 표면에 대한 조사는 측정 표면의 기울기, 수평선 위 태양의 높이 및 대기 조건에 따라 달라집니다. 태양 방사 조도는 식물의 신진 대사와 동물 행동에 영향을 미친다.

유형
몇 가지 유형의 태양 복사 조도가 있습니다.

Total Solar Irradiance (TSI)는 지구의 대기권에 부딪히는 단위 면적당 모든 파장에 걸친 태양 에너지를 측정 한 것입니다. 그것은 들어오는 햇빛에 수직으로 측정됩니다. 태양 상수는 하나의 천문 단위 (AU)의 거리에서 평균 TSI의 통상적 인 척도이다.

DNI (Direct Normal Irradiance) 또는 빔 복사는 태양에 수직 인 표면 요소가있는 특정 위치에서 지구 표면에서 측정됩니다. 확산 태양 복사 (대기 구성 요소에 의해 산란되거나 반사되는 복사)는 제외됩니다. 직접 복사 조도는 대기 위의 외계 방사량에서 흡수 및 산란으로 인한 대기 손실을 뺀 값과 같습니다. 손실은 하루 중 시간 (태양 고도 각에 따라 대기를 통과하는 빛의 길이), 구름 덮개, 수분 함량 및 기타 내용에 따라 다릅니다. 대기 위의 복사 조도 (radiance)는 일년 중 시간에 따라 다르며 (태양과의 거리가 다양하기 때문에),이 효과는 일반적으로 DNI에 대한 손실의 영향에 비해 덜 중요하다.

Diffuse Horizontal Irradiance (DHI), 또는 Diffuse Sky Radiation은 지구 표면에서 대기에 의해 산란 된 빛으로부터의 복사입니다. 그것은 천장 방사선 (태양 디스크에서 오는 방사선)을 제외한 하늘의 모든 지점에서 나오는 방사선으로 수평면에서 측정됩니다. 대기가 없을 경우 DHI가 거의 없을 것입니다.

Global Horizontal Irradiance (GHI)는 지구의 수평면에서 태양으로부터의 총 복사 조도입니다. 이는 직접 복사 조도 (태양 z의 태양 천정각을 고려한 후)와 확산 된 수평 복사 조도의 합계입니다 :

단위
조사량의 SI 단위는 와트 / 평방 미터 (W / m2)입니다.

대체 측정 단위는 단위 시간당 랭리 (Langley) (평방 센티미터 당 열 화학적 칼로리 1 개 또는 41,840 J / m2)입니다.

태양 에너지 산업은 단위 시간당 와트 – 시간 / 평방 미터 (Wh / m2)를 사용합니다. 1kW / m2 = (24h / day) × (1kW / m2) = (24kWh / m2) / day = (365days / year) × (24kWh / m2) SI 단위와의 관계는 다음과 같다. / 일 = (8760 kWh / m2) / 년.

대기 상단의 조사
대기 상단의 태양 복사 분포는 지구의 구형 성과 궤도 매개 변수에 의해 결정됩니다. 이것은 회전하는 구에 입사하는 단 향성 빔에 적용됩니다. 일사량 계산 및 계절과 기후 변화를 이해하기 위해서는 일사량 조사가 필수적입니다. 빙하기에 적용하는 것은 Milankovitch 사이클이라고 알려져 있습니다.

분포는 코사인의 구형 법칙 인 구형 삼각법 (spherical trigonometry)의 근본적인 정체성에 기반합니다.

여기서 a, b 및 c는 구형 삼각형의 변의 원호 길이 (라디안)입니다. C는 호 길이 c를 갖는 변의 정점에서의 각이다. 태양 천정각 Θ의 계산에 적용하면, 코사인의 구형 법칙에 다음이 적용됩니다.

위의 방정식은보다 일반적인 공식에서 파생 될 수도 있습니다.

여기서 β는 수평으로부터의 각이고 γ는 방위각이다.

태양과 지구의 분리는 RE로 표시 할 수 있고 평균 거리는 R0, 약 1 천문 단위 (AU)로 표시 할 수 있습니다. 태양 상수는 S0로 표시됩니다. 지구의 구면에 접하는 평면 위에 있지만 대기의 대부분 (고도 100 km 이상) 위의 태양 자속 밀도 (일사량)는 다음과 같습니다.

1 일에 걸친 Q의 평균은 1 회전에 걸리는 Q의 평균 또는 h = π에서 h = -π까지 진행하는 시간 각입니다.

Q가 양이 될 때의 시간 각을 h0이라고하자. 이것은 일출에 발생할 수 있습니다.  , 또는의 솔루션으로 h0에 대한

또는

tan (φ) tan (δ) & gt; 1이면 태양은 설정되지 않고 태양은 이미 h = π에서 상승하므로 호 = π입니다.tan (φ) tan (δ) & lt; -1, 해가 뜨지 않는다.  .

 하루의 과정에서 거의 일정하며 필수 불가결 한 부분에서 벗어날 수 있습니다.


따라서:


θ를 행성 궤도를 설명하는 기존의 극각이라고합시다. 춘분에서 θ = 0이라고합시다. 궤도 위치의 함수로서의 편각 δ는


여기서 ε은 경사입니다. 근일점 π의 일반적인 경도는 춘분에 비례하여 정의되므로 타원 궤도의 경우 :


또는


astrodynamical 계산에서 π, ε 및 e에 대한 지식을 가지고 관찰 및 이론의 합의에서,  임의의 위도 φ와 θ에 대해 계산 될 수있다. 타원형 궤도 때문에, 그리고 케플러의 두 번째 법칙의 결과로 θ는 시간이지나면서 균일하게 진행되지 않습니다. 그럼에도 불구하고, θ = 0 °는 정확하게 춘분의 시간이고, θ = 90 °는 여름 최고점의 시간이고, θ = 180 °는 정확하게 춘분의 시간이고 θ = 270 °는 정확히 시간이다. 동지.

주어진 일의 방사 조도에 대한 간단한 방정식은 다음과 같습니다.


여기서 n은 일년 중 하루의 숫자입니다.

변화
총 복사 조도
총 태양 복사 조도 (TSI)는 10 년 및 더 긴 시간 규모에서 천천히 변화합니다. 태양주기 21 동안의 변화는 약 0.1 % (peak-to-peak)였다. 구형 재건축과는 달리 가장 최근의 TSI 복원은 Maunder Minimum과 현재 사이의 0.05 ~ 0.1 %의 증가만을 가리킨다.

자외선 조사량
자외선 조사량 (EUV)은 200 ~ 300 nm 파장에 대해 태양 최대 값에서 최소값까지 약 1.5 퍼센트 변화합니다. 그러나 프록시 연구에 따르면 Maunder Minimum 이후 UV가 3.0 % 증가한 것으로 추정됩니다.

밀란 코 비치주기

일사량의 일부 차이는 태양의 변화 때문이 아니라 지구의 근지점과 원점 간 이동 또는 방사의 위도 분포 변화 때문입니다. 이러한 궤도 변화 또는 밀란 코 비치주기 (Milankovitch cycles)는 장시간에 걸쳐 25 %의 광도 변화를 일으켰습니다 (국지적 인 평균 변화는 훨씬 작음). 가장 최근의 중요한 사건은 홀로 세 기후 최적 근처의 북녘 여름 동안 24 °의 축 경사였다.

a에 대한 시계열 얻기  특정 연도의 특정 위도 및 특정 위도에 대해 밀란 코 비치 (Milankovitch) 사이클 이론에 유용하게 적용됩니다. 예를 들어, 하계 지점에서, 기울기 δ는 기울기 ε과 같습니다. 태양으로부터의 거리는


이 하한치 계산을 위해, 타원형 궤도의 역할은 중요한 제품 내에 완전히 포함되어 있습니다  , 선행 지수는 편심이 큰 65 ° N에서 일사량의 변화를 지배한다. 다음 10 만년 동안, 편심의 변화가 상대적으로 적 으면, 기울기의 변화가 지배적입니다.

측정
우주 기반의 TSI 기록은 3 개의 태양주기에 걸친 10 개 이상의 복사기의 측정으로 구성됩니다.

기술
현대의 모든 TSI 위성 장비는 능동 공동 전기 방사선 측정을 사용합니다. 이 기술은 열 평형 상태에서 흡광 흑색 화 된 공동을 유지하기 위해 측정 된 전기 가열을 적용하고, 입사 된 햇빛은 보정 된 영역의 정밀한 구경을 통과합니다. 조리개는 셔터를 통해 변조됩니다. 기대되는 변화가 세기 당 0.05에서 0.15 W / m2 범위에 있기 때문에 장기 태양 복사 조도 변화를 감지하기 위해서는 <0.01 %의 정확도 불확실성이 필요합니다.

시차 보정
궤도에서, 복사 보정은 캐비티의 태양 열화, 히터의 전자 분해, 정밀한 구경의 표면 열화 및 열적 배경을 변경시키는 다양한 표면 방출 및 온도를 비롯한 여러 이유로 인해 표류합니다. 이러한 교정에는 일관된 측정을 유지하기 위해 보정이 필요합니다.

다양한 원인으로 인해 출처가 항상 일치하지는 않습니다. 태양 방사선 및 기후 실험 / 총 방사능 측정 (SORCE / TIM) TSI 값은 지구 방사선 비축 위성 (ERBS)의 지구 복사계 예산 실험 (ERBE), 태양계의 천문 관측소 ​​(SoHO)의 VIRGO, 솔라 맥시멈 임무 (SMM), 어퍼 분위기 연구 위성 (UARS) 및 ACRIMSat에있는 ACRIM 장비. 조사 기준은 절대 정확도가 부족했기 때문에 사전 발사 지상 보정은 시스템 수준 측정보다는 구성 요소에 의존했습니다.

측정 안정성은 노출에 따라 달라지는 분해 효과를 정량화하기 위해 다양한 복사계 캐비티를 다양한 태양 복사 축적에 노출시키는 것을 포함합니다. 이러한 효과는 최종 데이터에서 보상됩니다. 관측 오버랩은 절대 오프셋 및 기 계적 편차의 확인을위한 보정을 허용합니다.

개별 관측의 불확실성은 조사 변동성 (~ 0.1 %)을 초과한다. 따라서 계측기 안정성과 측정 연속성은 실제 변동을 계산하는 데 의존합니다.

장기 복사계는 기후에 영향을 미치는 것으로 오인 될 수있는 복사 조도 변화로 오인 될 수 있습니다.예를 들면, 1986 년과 1996 년의 사이클 최소값 사이의 조도 증가에 대한 문제가있다. 2008 년 최소 기간 동안 PMOD 합성물의 낮은 조도 수준과 ACRIM 합성물에서만 나타난다.

ACRIM I, ACRIM II, ACRIM III, VIRGO 및 TIM이 모두 여분의 충치로 인한 열화를 추적한다는 사실에도 불구하고, 주목할만한 설명 할 수없는 차이가 흑점과 faculae의 조도 및 모델링 된 영향에 남아 있습니다.

지속적 불일치
겹쳐지는 관측 사이의 불일치는 TSI 기록이 10 년 시간 규모의 태양 변화를 식별하기에 충분히 안정적이지 않다는 것을 나타내는 미해결의 변동을 나타냅니다. ACRIM 복합 재료 만이 1986 년과 1996 년 사이에 ~ 1W / m2 증가하는 조사량을 보여줍니다. 이 변화는 모델에도 없다.

장비 불일치를 해결하기위한 권장 사항에는 국립 과학 기술 연구소 (NIST)와 같은 지상 기준 기기와 실험실 참조 자료를 비교하여 광학 측정 정확도를 검증하는 것; 애 퍼처 영역 캘리브레이션에 대한 NIST 검증은 각 계측기의 예비품을 사용합니다. 시야 제한 개구로부터 회절 보정을 적용하는 단계를 포함한다.

ACRIM의 경우, NIST는 시야 제한 개구로부터의 회절이 3 개의 ACRIM기구에서 설명되지 않은 0.13 % 신호에 기여한다고 결정했습니다. 이 수정은보고 된 ACRIM 값을 낮추어 ACRIM을 TIM에 더 가깝게 만듭니다. ACRIM 및 TIM을 제외한 다른 모든 계측기에서는 조리개가 계측기 깊숙이 자리 잡고 있으며 전면에 시야가 제한된 조리개가 있습니다. 에지 불완전성에 따라 이것은 빛을 캐비티로 직접 뿌릴 수 있습니다. 이 디자인은 측정하고자하는 빛의 2 ~ 3 배의 양을 계측기 앞부분에 허용합니다. 완전히 흡수되거나 흩어지지 않으면이 추가 빛이 잘못하여 높은 신호를 생성합니다. 대조적으로, TIM의 설계는 정면에 정밀 조리개를 배치하여 원하는 빛 만 들어 가게합니다.

다른 출처의 변형은 ACRIM III 데이터의 Sun-Earth 거리와 거의 일치하는 연간주기와 2008 년 태양 최저치에서 가장 명확한 SoHO 우주선 기동과 동시에 VIRGO 데이터의 90 일 스파이크를 포함 할 가능성이 높습니다.

TSI 방사 측정기 시설
TIM의 높은 절대 정확도는 기후 변수를 측정하는 새로운 기회를 창출합니다. TSI Radiometer Facility (TRF)는 제어 된 광원으로 진공 상태에서 작동하는 극저온 복사계입니다. 2008 년에 완료된 L-1 표준 및 기술 (LASP)은 시스템을 설계 및 구축했으며, NIST 복사 전력 스케일을 0.02 %의 불확도로 유지하는 극저온 복사계 인 NIST 1 차 광학 Watt Radiometer에 대해 광학 전력에 대해 보정되었습니다 ( 1σ).2011 년 현재, TRF는 태양 광 레벨 및 진공 조건에서 (단순히 광 출력이 아닌) 방사량을 측정하는 태양 복사계의 사전 발사 유효성 확인에 대해 원하는 <0.01 % 불확실성에 접근 한 유일한 시설이었습니다.

TRF는 고정 된 공간적으로 균일 한 조명 빔을 포함하는 공통 진공 시스템에서 기준 방사 계량기와 테스트중인 계측기를 둘 다 둘러 쌉니다. 0.0031 % (1σ)로 보정 된 면적의 정밀한 구멍이 빔의 측정 된 부분을 결정합니다. 테스트 장비의 정밀 조리개는 참조 위치와 직접 비교하기 위해 광학적으로 빔을 변경하지 않고 동일한 위치에 배치됩니다. 가변 빔 파워는 선형성 진단 기능을 제공하며, 다양한 장비 구성 요소로부터의 가변 빔 직경 진단 산란을 제공합니다.

Glory / TIM 및 PICARD / PREMOS 비행 계기 절대 눈금은 이제 광 출력과 방사 조도 모두에서 TRF를 추적 할 수 있습니다. 결과적으로 높은 정확도는 태양 복사 조도 기록에서 미래의 격차의 결과를 감소시킵니다.

재단과의 차이

악기 조사선 : 시야가 제한된 조리개가 지나치게 채워짐 조사선 : 정밀 조리개가 과도하게 채워짐 분산 오류로 인한 차이점 측정 된 광 전력 오류 잔류 방사성 계약 불확실성
토스 / 티 그라운드 없음 -0.037 % 없음 -0.037 % 0.000 % 0.032 %
영광 / TIM 비행 없음 -0.012 % 없음 -0.029 % 0.017 % 0.020 %
PREMOS-1 접지 -0.005 % -0.104 % 0.098 % -0.049 % -0.104 % ~0.038 %
PREMOS-3 편 0.642 % 0.605 % 0.037 % 0.631 % -0.026 % ~ 0.027 %
VIRGO-2 지상 0.897 % 0.743 % 0.154 % 0.730 % 0.013 % ~0.025 %

2011 재평가
태양 최저치를 대표하는 TSI의 가장 가능성있는 값은 1360.8 ± 0.5W / m2로 1990 년대에 수립 된 초기 허용 값 인 1365.4 ± 1.3W / m2보다 낮다. 새로운 가치는 SORCE / TIM과 방사성 실험실 테스트에서 비롯된 것입니다. 산란 된 빛은 정밀한 조리개가 더 큰 시야 제한 조리개 뒤에 위치하는 초기 인공 위성에 의해 측정 된 높은 조사 값의 주요 원인입니다. TIM은이 스퓨리어스 신호를 차단하는 정밀 조리개보다 작은 시야 제한 조리개를 사용합니다. 새로운 추정치는 태양 광 출력의 변화보다는 더 나은 측정에 의한 것입니다.

SORCE / TIM 데이터의 흑점 및 안면 영향의 상대적 비율을 회귀 모델 기반으로 나눈 결과는 관찰 된 분산의 92 %를 차지하고 TIM의 안정성 대역 내에서 관찰 된 경향을 추적합니다. 이 합의는 TSI 변화가 주로 태양 표면 자기 활동에 기인한다는 것을 보여주는 더 많은 증거를 제공한다.

2014 재평가
2014 년에 새로운 ACRIM 복합 재료가 업데이트 된 ACRIM3 레코드를 사용하여 개발되었습니다. 그것은 TRF와 두 개의 알고리즘 업데이트에서의 최근 테스트에서 밝혀진 산란과 회절에 대한 보정을 추가했습니다. 알고리즘 업데이트는 계기 열 거동과 셔터주기 데이터 분석을보다 정확하게 설명합니다.이것은 준 연간 신호의 구성 요소를 수정하고 신호 대 잡음비를 각각 증가 시켰습니다. 이러한 수정의 순 효과는 ACRIM 복합 TSI의 추세에 영향을 미치지 않으면 서 평균 ACRIM3 TSI 값을 감소 시켰습니다.

ACRIM과 PMOD TSI 복합체의 차이는 분명하지만, 가장 중요한 것은 태양주기 21-23 동안의 태양 최저 최소 경향입니다. ACRIM은 1980 년에서 2000 년 사이에 + 0.037 % / 10 년의 증가와 그 이후의 감소를 발견했습니다. PMOD는 1978 년 이래로 꾸준히 감소하고있다. 중요한 차이점은 태양주기 21과 22의 최고점에서 볼 수있다. 이는 ACRIM이 인공위성 실험 팀이 발표 한 원래의 TSI 결과를 사용하고 PMOD가 일부 결과를 특정 TSI 프록시 모델을 준수하십시오. 20 세기의 지난 20 년간의 지구 온난화 기간 동안 TSI를 증가시키는 것의 의미는 태양 강제력이 CMIP5 일반 순환 기후 모델에서 나타나는 것보다 기후 변화에서 약간 더 큰 요인 일 수 있다는 것이다.

지표면의 방사성
지구의 대기권 상부에 도달하는 평균 일사량은 약 1361W / m2입니다. 태양 광선은 대기를 통과 할 때 감쇠되어 맑은 날 해수면에서 약 1000W / m2의 최대 정상 표면 방사 조도를 유지합니다. 구름이없는 하늘에서 태양이 천정에있을 때 대기보다 1361W / m2가 도착하면 직사 광선은 약 1050W / m2이며 지표면의 수평면에서의 전 지구 복사는 약 1120W / m2입니다. 후자의 그림은 대기 및 주변 환경에 의해 산재되거나 재 방출 된 복사를 포함한다. 실제 수치는 태양의 각도와 대기 환경에 따라 다릅니다.구름을 무시하면 지구의 일일 평균 일사량은 약 6 kWh / m2 = 21.6 MJ / m2입니다.

예를 들어 광전지 패널의 출력은 부분적으로 태양에 대한 패널의 각도에 따라 달라집니다. 하나의 태양은 실제 일사량에 대한 표준 값이 아닌 전력 플럭스의 단위입니다. 때로는이 단위를 솔 (sol)이라고 부르며 솔라 (sol)와 혼동하지 않도록합니다.

흡수 및 반사
물체에 도달하는 방사선의 일부는 흡수되고 나머지는 반사됩니다. 보통 흡수 된 방사선은 열 에너지로 변환되어 물체의 온도를 증가시킵니다. 그러나 인조 또는 자연 시스템은 광전지 나 식물의 경우와 같이 흡수 된 방사선의 일부를 전기 또는 화학 결합과 같은 다른 형태로 전환시킬 수 있습니다. 반사 된 복사의 비율은 물체의 반사율 또는 알베도입니다.

투영 효과
표면에 대한 솔솔은 표면이 태양에 직접 직면 할 때 가장 크다. 표면과 태양 사이의 각도가 정상에서 벗어남에 따라 일사량은 각도의 코사인에 비례하여 감소합니다. 기후에 태양 각도의 효과를보십시오.

그림에서 볼 수있는 각도는 수직 방향과 태양 광선보다 지상과 태양 광선 사이입니다. 따라서 코사인보다는 사인이 적절합니다. 태양 너비가 1.6 마일 (1.6 킬로미터)가 직접 오버 헤드에서 도착하고, 다른 하나는 수평에서 30도 각도로 도착합니다. 30 ° 각도의 사인은 1/2이고 90 ° 각도의 사인은 1입니다. 따라서 각도가있는 태양 광선은 빛을 두 배 이상 퍼집니다. 결과적으로, 각 평방 마일 당 절반의 빛이 나옵니다.

이 ‘투영 효과’는 지구의 극지방이 적도 지역보다 훨씬 추운 주된 이유입니다. 연평균 기둥은 적도보다 일사량이 적습니다. 기둥은 열대 지방보다 항상 태양으로부터 더 멀리 각을 이루고 각 겨울의 6 개월 동안 전혀 일사를받지 않기 때문입니다.

흡수 효과
더 낮은 각에서 빛은 또한 더 많은 대기를 통과해야합니다. 이렇게하면 흡수 및 산란에 의해 표면을 더 약하게 감소시킵니다.

감쇠는 Beer-Lambert 법칙에 의해 결정됩니다. 즉, 표면에 도달하는 일사량의 투과율 또는 분율은 광학 깊이 또는 흡광도에서 지수 함수 적으로 감소합니다 (두 가지 개념은 경로의 일정한 계수 (ln (10) = 2.303 만 다를뿐입니다) 대기를 통해 일사량의. 경로의 길이가 짧은 경우 광학 깊이는 해당 길이의 흡수체 및 산란 체의 양에 비례하며 일반적으로 고도가 감소함에 따라 증가합니다. 전체 경로의 광학 깊이는 경로를 따라 광학 깊이의 정수 (합)입니다.

흡수체의 밀도가 계층화되어있을 때, 즉 대기의 수평 위치보다 수직에 훨씬 더 많이 의존하는 경우, 광학적 깊이는 투영 효과, 즉 천정각의 코사인에 반비례합니다. 투과율은 광학 깊이가 증가함에 따라 기하 급수적으로 감소하기 때문에 태양이 수평선에 접근함에 따라 흡수가 나머지 시간 동안 투영을 지배 할 때가 있습니다. 상대적으로 높은 수준의 흡수 장치로 이것은 늦은 오후의 상당 부분 일 수 있으며, 이른 아침과 마찬가지입니다. 반대로 (가상의) 흡수가 없다면 태양의 모든 고도에서 광학 깊이가 0으로 유지됩니다. 즉, 투과율은 1로 유지되므로 투영 효과 만 적용됩니다.

응용 프로그램

태양 광 발전
태양 광 조사 수치는 태양 광 발전 시스템의 배치를 계획하는 데 사용됩니다. 많은 국가에서 수치는 이전 30-50 년 동안의 데이터를 반영한 ​​일사량지도 또는 일사표로부터 얻을 수 있습니다. 다른 태양 에너지 기술은 총 조사의 다른 구성 요소를 사용할 수 있습니다. 태양 광전지 패널은 직접 조사와 확산 조사 모두로 전기를 변환 할 수 있지만 집중 태양력은 직접 조사로 효율적으로 작동 할 수 있기 때문에 이러한 시스템은 상대적으로 낮은 구름 표지가있는 위치에서만 적합합니다.

태양열 집열판은 거의 항상 태양을 향한 각도로 설치되기 때문에 겨울철에는 부정확하고 여름에는 부정확 한 추정치를 방지하기 위해 일사량을 조정해야합니다. 이는 또한 고위도에서 태양 전지 패널에 떨어지는 태양의 양이 수평면에서의 일사량을 고려한 것처럼 적도에서의 태양 광량에 비해 낮지 않다는 것을 의미합니다.

광전지 패널은 Wp 등급 (와트 피크)을 결정하기위한 표준 조건으로 평가되며, 일광과 함께 사용하여 틸트, 트래킹 및 음영과 같은 요인에 따라 조정 된 예상 출력을 결정할 수 있습니다 (설치된 Wp를 생성하기 위해 포함될 수 있음) 평가). 일사량은 노르웨이의 경우 800 ~ 950 kWh / (kWp y)이며 오스트레일리아의 경우 최대 2,900 kWh / (kWp y)입니다.

건물들
건축시, 일사병은 특정 장소의 건물을 설계 할 때 중요한 고려 사항입니다.
투영 효과는 건물의 적도면 (북반구의 남쪽면 또는 남반구의 북쪽면)에 수직 창문을 제공하여 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게하는 건물을 설계하는 데 사용할 수 있습니다. : 이것은 태양이 낮을 때 겨울에 일사량을 극대화하고 여름이 높을 때 여름에 태양을 최소화합니다. (하늘을 통과하는 태양의 남 / 북 경로는 연중 47도에 걸쳐 있음).

토목 공학
토목 공학 및 수 문학 분야에서 설상우 유출의 수치 모델은 일사량 관측을 사용합니다. 이는 녹는 스노우 팩에서 물이 방출되는 속도를 추정 할 수있게 해줍니다. 필드 측정은 일사량 계를 사용하여 수행됩니다.

기후 연구
Irradiance는 기후 모델링 및 일기 예보에 참여합니다. 대기 상단의 0이 아닌 평균 전지구 복사량은 기후 강제에 의해 부과되는 지구의 열적 불균형을 나타냅니다.

기후 모델에 대한 2014 TSI 값의 영향은 미미합니다. 절대 TSI 수준의 몇 퍼센트의 변화는 기후 모의에 대해 최소한의 결과로 간주됩니다. 새로운 측정에는 기후 모델 매개 변수 조정이 필요합니다.

GISS 모델 3의 실험은 현재 및 산업화 이전 시대의 TSI 절대 값에 대한 모델 성능의 민감도를 조사하고 예를 들어 복사 조도 감소가 대기와 지표면 사이에서 어떻게 분할되고 나가는 복사에 미치는 영향을 설명합니다.

장기 방사 조도 변화가 기후에 미치는 영향을 평가하려면 10 년 시간 규모의 복사 강제력에 대한 기후 반응 과정을 계량화하기 위해 신뢰할 수있는 전지 표면 온도 관측치와 결합 된 더 높은 계측기 안정성이 필요합니다. 관측 된 0.1 % 복사 조도 증가는 0.22W / m2의 기후 강제력을 부여하며 이는 W / m2 당 0.6 ° C의 일시적인 기후 반응을 시사한다. 이 반응은 IPCC에서 평가 한 2008 년 모델보다 2 배 이상 크며 해양 모델의 열 흡수에 나타날 가능성이 큽니다.

우주 여행
일사량은 우주선 설계 및 행성학에서 평형 온도에 영향을 미치는 주요 변수입니다.

태양 활동과 복사도 측정은 우주 여행에 대한 관심사입니다. 예를 들어 미국 우주국 NASA는 Solar Irradiance Monitors와 함께 태양 복사 및 기후 실험 (SORCE) 위성을 발사했다.

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