Le rayonnement solaire 

OBSERVATIONS

   La lumière et la chaleur nous viennent du Soleil, étoile centrale de notre système planétaire. Leur intensité, qui peut être affaiblie par la nébulosité, dépend de la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon du lieu d'observation et de la saison. Même sans instruments, on peut en observer les effets, et l'intensité augmente avec l'altitude : on sait que le rayonnement ultraviolet est particulièrement intense en montagne où les coups de soleil sont fréquents. L'intensité du rayonnement est largement influencée par la traversée de l'atmosphère terrestre (ce qui est très bien traduit par la coloration rougi du soleil à son lever et a son coucher), chargée de poussières et polluée, ce qui l'affaiblit.

 

 PHYSIQUE

   Le Soleil, qui est la source du rayonnement que nous recevons, est une étoile fixe. La lumière solaire est toute blanche en l'absence d'absorption et de réfraction: s'agit d'un mélange des couleurs du spectre, du rouge au violet dont les longueurs d'on vont de 0,8 à 0,4 µm (micromètres ou millièmes de millimètre). Le maximum de rayonnement se trouve dans le vert-jaune (0,55 µm).

   Le Soleil, qui est la source du rayonnement que nous recevons, est une étoile fixe. La lumière solaire est toute blanche en l'absence d'absorption et de réfraction: s'agit d'un mélange des couleurs du spectre, du rouge au violet dont les longueurs d'on vont de 0,8 à 0,4 µm (micromètres ou millièmes de millimètre). Le maximum de rayonnement se trouve dans le vert-jaune (0,55 µm).

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Outre la lumière visible, le rayonnement solaire est constitué par des ondes invisibles, de grande longueur dans l'infrarouge (représentant à peu près la moitié de l'énergie du rayonnement), et courtes (rayons ultraviolets et rayons X). Un part importante des ondes de courte longueur sont absorbées par les couches supérieures de l'atmosphère. La constante solaire a pour valeur moyenne dans ces couches :

1,9 cal par cm² par mm = 1,37 kW par M² = 1,37 x 10.6 erg par cm² par s

 Du fait de l'ellipticité de l'orbite terrestre, le rayonnement solaire varie de 3,5 % en plus ou en moins par rapport à la valeur moyenne. 

MÉTÉOROLOGIE

 Le rayonnement solaire fournit toute l'énergie nécessaire au climat terrestre. On suppose que des processus physico-chimiques ayant lieu dans le Soleil influent sur l'intensité de son rayonnement et par conséquent sur la météorologie. L'obliquité des rayons solaires selon les endroits de la surface terrestre, du fait de la variation de l'inclinaison de l'axe de la Terre, est à l'origine des différentes zones climatiques et de la succession des saisons. Le rayonnement solaire atteint un maximum quand il est à la verticale, ou à peu près, d'un lieu : le Soleil passe deux fois par an au zénith de tout lieu entre les deux tropiques. Sous les latitudes des climats tempérés, le rayonnement solaire est toujours oblique (un peu moins en été, et un peu plus en hiver). Dans les zones polaires, le Soleil arrive même à ne pas s lever en hiver, et à ne pas se coucher en été. Toutefois les rayons restent très obliques sont donc peu intenses pendant l'été polaire.

 Le rayonnement solaire fournit toute l'énergie nécessaire au climat terrestre. On suppose que des processus physico-chimiques ayant lieu dans le Soleil influent sur l'intensité de son rayonnement et par conséquent sur la météorologie. L'obliquité des rayons solaires selon les endroits de la surface terrestre, du fait de la variation de l'inclinaison de l'axe de la Terre, est à l'origine des différentes zones climatiques et de la succession des saisons. Le rayonnement solaire atteint un maximum quand il est à la verticale, ou à peu près, d'un lieu : le Soleil passe deux fois par an au zénith de tout lieu entre les deux tropiques. Sous les latitudes des climats tempérés, le rayonnement solaire est toujours oblique (un peu moins en été, et un peu plus en hiver). Dans les zones polaires, le Soleil arrive même à ne pas s lever en hiver, et à ne pas se coucher en été. Toutefois les rayons restent très obliques sont donc peu intenses pendant l'été polaire.

En montagne, l'intensité du rayonnement varie aussi selon la saison: on comprend les sommets maintiennent les vallées dans l'ombre durant l'hiver, ce qui contribue rendre celui-ci rigoureux.

La durée d'insolation influe également sur le temps, en fonction du degré d nébulosité : dans les régions subtropicale comme l'Égypte et l'Arizona, la durée d'insolation moyenne est de 80 à 90 % ; Europe centrale, cette moyenne est de 40 à 50 % de mai à août et de 10 à 20 % de novembre à janvier.

  PRÉVISIONS

 La vapeur d'eau et les poussières de l'atmosphère font diminuer l'ensoleillement. On a établi des statistiques d'insolation en fonction des taches solaires, pour faire des prévisions météorologiques à long terme, mais elles sont contestées.

 La vapeur d'eau et les poussières de l'atmosphère font diminuer l'ensoleillement. On a établi des statistiques d'insolation en fonction des taches solaires, pour faire des prévisions météorologiques à long terme, mais elles sont contestées.

 

 

 

 

 

 

 

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Révision : 28 février 2008