Insolation er afledt af udtrykket "indkommende solstråling" og bruges specifikt om den solstråling, som først når frem til jordens atmosfære og dernæst til jordens overflade. Varmen og energien stammer fra solen og betegnes ofte samlet som solstråling eller solenergi. Insolation beskriver mængden af indkommende solstråling, der modtages over et enhedsareal af jordens overflade.

Traditionelt angives insolation nogle steder som den mængde solenergi, der modtages pr. kvadratcentimeter pr. minut. I moderne faglig sammenhæng anvendes dog ofte SI-enheder som watt pr. kvadratmeter (W/m²) eller energi pr. areal over en dag (f.eks. kWh/m²/dag).

Måling og definitioner

Der skelnes typisk mellem flere komponenter af solindstråling:

  • Global horisontal bestråling (GHI): den samlede solstråling mod en horisontal flade; indeholder både direkte og diffus stråling.
  • Direkte normal bestråling (DNI): den direkte stråling fra solen målt normal (vinkelret) på solens stråler.
  • Diffus horisontal bestråling (DHI): den spredte stråling fra himlen (skyet og luftspredt).

Måleinstrumenter omfatter pyranometre (til GHI og DHI), pyrheliometre (til DNI) samt fjernmåling fra satellitter, som dækker store områder og giver gennemsnitskort for insolation over tid.

Faktorer, der påvirker insolation

Indstråling varierer betydeligt og er bestemt af flere hovedfaktorer:

  • Breddegrad og Solhøjde: Jo tættere på ækvator, desto højere indfaldsvinkel og større stråling. Solens vinkel over horisonten (solhøjden) bestemmer intensiteten.
  • Årstider og jordaksens tilt: Jordens hældning og bane omkring solen ændrer solhøjden og daglængden og medvirker til årstidernes variation i indstråling.
  • Tidsrum på dagen: På en given dag er den kraftigste solindstråling ved middagstid (solen står højest og strålerne passerer kortere vej gennem atmosfæren).
  • Atmosfærens gennemsigtighed: Skydække, aerosoler, støv, vanddamp og ozon absorberer og spreder solstråling og kan reducere den modtagne energi kraftigt.
  • Overfladens hældning og orientering: Skråninger (aspekt) og vinklen mod solen ændrer hvor meget energi en given flade modtager — vigtigt for bygninger og solcelleanlæg.
  • Overfladealbedo: Refleksivitet fra jordoverflade (sne, sand, vegetation, vand) påvirker hvor meget stråling der absorberes eller reflekteres tilbage til atmosfæren.

Indvirkning på temperatur og anvendelser

Indstråling påvirker direkte temperaturen — generelt gælder, at jo større solindstråling, desto højere opvarmning af luft og overflader under ensartede forhold. Insolation har også stor betydning for:

  • Klima og vejr (varmebalance, fordampning, dannelse af lokale cirkulationer).
  • Landbrug (vækstforhold, fotosyntese og sæsonplanlægning).
  • Solenergi (dimensionering og placering af solceller og solvarmeanlæg baseres på lokale insolationstal).

Typiske værdier og variation

Den solenergi, der når jordens overflade, kan variere meget: under klar himmel kan den kortvarige effekt ved middagstid være omkring 800–1.100 W/m² på en horisontal flade (lokalt afhængigt af atmosfæriske forhold), mens de daglige akkumulerede værdier ofte ligger i intervallet ca. 2–8 kWh/m²/dag afhængigt af breddegrad, sæson og skyforhold. Skyer og forurening kan sænke værdierne dramatisk sammenlignet med klart vejr.

Praktisk note

For planlægning af solenergianlæg og klimastudier anvendes ofte langtidsgennemsnit og kartografiske data (insolation-kort) samt målinger fra lokale vejrstationer eller satellitbaserede produkter for at få et pålideligt estimat af tilgængelig solenergi.

Afslutningsvis: Insolation betegner den mængde solstråling, der når jordens overflade, og dens variation bestemmes af astronomiske, atmosfæriske og lokale overfladeforhold. Påvirkningen er essentiel for temperatur, vejr, økosystemer og energianvendelse.