대기권 밖에서의 태양 복사 (Solar Radiation outside the Earth's Atmosphere)

대기권 밖에서의 태양 복사는 태양 표면에서의 복사 출력밀도 (H_sun : 5.961 x 10⁷ W/m²), 태양의 반경 (R_sun),  그리고 태양과 지구와의 거리를 이용하여 계산한다. 대기권에서의 계산
된 태양 조사는 약  1.36 kW/m².  이다. 지구에 입사되는 태양 일조강도의 계산에 사용한 상수는 아래 그림과 같다.

대기권 밖에서의 태양 일조강도를 계산하는데 사용한 상수. 지구의 직경은필요하지 않으나 참고로 포함시킨 것임.

지구가 태양 주위를 타원형으로 돌기 때문에 지구-태양 사이의 거리가 변하고, 태양의 방사
출력이 항상 일정하지 않기 때문에 실질적인 출력밀도는 약간씩 변한다. 타원 궤도에 기인
한 출력 변화는 약 3.4 %로 1월에 태양 일조강도가 가장 크고, 7월이 가장 낮다. 대기권
밖에서 연중 변화를 나타내는 식은 아래와 같다,
1​​​​​:

여기서,
H : 대기권 밖에서의 복사 출력밀도 (in W/m²);
H_constant : 태양상수(solar constant) =1.353 kW/m²;
n : 일 년 중의 특정 날 (연중일)
 

이들 변화는 그리 크지 않아 태양광의 경우에는 태양 일조강도를 상수로 간주한다. 태양상
수의 값과 그 스펙트럼은 air mass(대기질량지수) zero (AM0)라고 하는 표준 값으로 정의
하는데, 그 값은 1.366 kW/m². 이다. 분광 일조강도는 부록에 수록되어 있다(Appendix).

• 1. G. D. Rai, “Solar Energy Utilisation”, Khanna Publishers, 1980, p 44.