Le reazioni di fusione del nucleo del potere sole un flusso circolante di energie incredibili che culminano nella emissione di enormi quantità di radiazione elettromagnetica . Lo spettro del sole generalmente segue ciò che è noto come uno spettro di corpo nero , che contiene una certa quantità di potenza attraverso una regione spettrale che si estende dai raggi ultravioletti a infrarossi. La forma del corpo nero rende un processo relativamente semplice per calcolare la densità di flusso solare che colpisce la Terra . Radiazione

Ogni oggetto emette una radiazione con una struttura spettrale che dipende dalla sua temperatura e altre proprietà . Per una serie sorprendente di oggetti , le "altre proprietà" non cambiano il loro spettro di emissione molto . Questi oggetti vengono chiamati corpi neri , e l'energia che mettono in diverse lunghezze d'onda cambia come si riscaldano . Hai visto questo già : il bruciatore su una stufa elettrica è nero quando fa freddo e non emettono alcuna luce visibile misurabile . Ma, come il bruciatore riscalda i suoi cambiamenti di colore -non perché la superficie cambia colore o modifiche chimicamente o qualcosa di simile , semplicemente perché è a temperatura più alta . Il sole è proprio quel tipo di corpo nero , ma , per fortuna per tutta la vita sulla Terra, cambia solo la temperatura in modo significativo ogni pochi miliardi di anni .
Potere da un corpo nero

C'è una semplice equazione che descrive la potenza totale emessa da un corpo nero . L'equazione è detta legge di Stefan - Boltzmann , ed è espressa matematicamente come
Potenza Totale = Stefan- Boltzmann x zona x temperatura ^ 4 . La costante di Stefan - Boltzmann è 5.67 x 10-8 W /( m 2 K ^ ^ 4 ) , area è misurata in metri quadrati , e T viene misurata in Kelvin . La superficie del sole è di circa 5800 K , quindi la densità di flusso radiante alla superficie del sole ( la potenza in watt emessi da ogni metro quadrato del sole) è
5,67 x 10 ^ -8 x 5800 ^ 2 = 64 milioni di watt /m ^ 2 , e la potenza totale emessa dal sole è 3,9 x 10 ^ 26 watt - . circa 400 milioni di milioni di milioni di milioni di watt
Irradiance a
Terra

anche in questo caso , fortunatamente per tutta la vita sulla Terra , il pianeta non è troppo vicino al sole. Si tratta di circa 150 milioni di chilometri di distanza . La produzione di energia dal sole si diffonde in un ambito in continua espansione . Al orbita terrestre , che l'energia viene distribuita sulla superficie di una sfera con un raggio di 150 milioni di chilometri. L' irraggiamento , chiamato anche la densità di flusso , nella parte superiore dell'atmosfera terrestre , è pari a
densità del flusso = potenza totale /area di sfera che contiene l'orbita della Terra
densità di flusso = 3.9 x 10 ^ 26 watt /. 2.8 x 10 ^ 23 m ^ 2 = 1377 W /m ^ 2
sulla superficie della Terra

Un altro modo di vita sulla Terra è stato fortunato : I filtri atmosfera un sacco di radiazione solare che si fa strada verso l'orbita terrestre . Non c'è un modo semplice per descrivere matematicamente il modo in cui l'atmosfera assorbe la luce solare . Specifici atomi e molecole assorbono specifiche lunghezze d'onda , ci sono regioni generali assorbimento , ci sono alcune lunghezze d'onda che sono appena attenuate affatto . E tutto questo dipende da quanto l'atmosfera la luce del sole sembra essere passare attraverso in un dato momento , che dipende dall'angolo tra il sole e la superficie della Terra in un determinato momento e luogo . Un'atmosfera " media " si chiama una " massa d'aria 1.5 ", o AM1.5 , e riduce la densità di flusso solare a 1000 watt /m ^ 2 .