atmosphère et rayonnement solaire

By 1 décembre 2020Non classé

Le maximum de rayonnement est focalisé sur la bande de rayonnement ou de lumière visible avec un pic à 500 nm en dehors de l'atmosphère terrestre selon la loi de Wien, qui correspond à la couleur verte cyan. Ces nuages sont  en apparence très fragiles et, de fait, ils peuvent être singulièrement perturbés par le passage des avions à proximité d'un aéroport. 0 Il peut également causer des problèmes aux yeux et au système immunitaire. Il faut, encore une fois, faire appel à cette capacité unique de l'atmosphère terrestre humide de rester transparente au rayonnement visible alors qu'elle est opaque pour le rayonnement infrarouge. tropiques elle est de 1368 W/m2, mais en moyenne globale l'énergie reçue sur la Terre est de : 1368/4 W/m2, soit 342 W/m2. startxref 20 W/m2 de l'énergie est dispersé entre le sol et l'atmosphère ce qui les réchauffe. souterraines, rivières, lacs), solide (glaciers, calotte glacière). L'action filtrante des bandes dans les longueurs d'onde ultraviolettes pour la plupart mortelles est essentielle au développement de la vie. Ces ondes n'ont pas besoin d'un milieu matériel pour se propager, elles peuvent traverser l'espace interplanétaire et atteindre la Terre depuis le Soleil. Ainsi, les photons composant le rayonnement ultraviolet, du fait de leur longueur d'onde, transportent un quantum d'énergie plus important que les photons composant le rayonnement infrarouge. 0000002046 00000 n Interaction rayonnement matière: La diffusion Rayleigh. Par conséquent, il n'est pas concentré sur une seule fréquence. Rayonnement solaire reçu au sommet de l’atmosphère Rayonnement émit par la Terre Vapeur d’eau CO 2 Azote Tot. Dans la journée, le rayonnement solaire pénètre profondément dans les nuages peu épais et il réchauffe principalement leur base. La température d'équilibre d'un tel système est de -18°C, bien inférieure à la température moyenne de la surface terrestre, 15 °C en moyenne. Puis 55 W/m2 sont évacués vers l'espace. Ne vous laissez pas éblouir par le Soleil ! Nous et nos partenaires partageons des informations sur votre utilisation de ce site web pour améliorer votre expérience. Le rayonnement qui fait cela est appelé rayonnement net. Il peut également causer des problèmes aux yeux et au système immunitaire. x�b```���Y@(�������������*����Z��ߑ�x��W� ��-���_�������2��k�0@a��Y֑'�ᴓ�ٚ���^>T�c��MOf�3QTR��{�؍_VN���IOu6M�c�2^>,�{%lJn^Q�Q��+Y��'mR��ⴚQ��kY��'�J� 342.W/m2 de lumière que l'atmosphère reçoit, 102.W/m2 sont perdus soit 240.W/m2 sont conservés. produit des actions et des réactions physiques et chimiques, dont la plupart peuvent altérer nos systèmes climatiques ou météorologiques. L'espace nous entoure, mais sa température n'est que de -269 °C ; il absorbe donc toute l'énergie émise par la Terre, sans rien nous retourner. 0000004541 00000 n En effet, à ces températures, le rayonnement est émis dans l'infrarouge thermique, or l'atmosphère est transparente au rayonnement solaire visible, tandis qu'elle est opaque, pour le rayonnement infrarouge. Donc au sommet de l'atmosphère entre l'équateur et les 0000013129 00000 n Télédétection des territoires urbains, densités urbaines et répartition des populations, 4.3. 0000012181 00000 n Alors cette eau se condense, en libérant son énergie latente. Toutes les ondes électromagnétiques se déplacent dans le vide à une vitesse de 299 792 km / s. La constante solaire est la quantité d'énergie reçue sous forme de rayonnement solaire par unité de temps et unité de surface. 0000082768 00000 n cela équilibre tout. En hiver, l'inverse se produit. En surface, la part du rayonnement non réfléchi est absorbée, constituant un apport d'énergie pour les océans et les continents qui, à l'équilibre, est compensé par une perte énergétique équivalente. Les puissances mises en jeu sont très faibles, de quelques watts par mètre carré, mais elles s'équilibrent très subtilement. Le Soleil n'est qu'un point dans le ciel, mais sa température est d'environ 6 000 °C ; il émet donc un rayonnement visible très énergétique, jaune principalement. 1725 51 La convection nuageuse, les fronts et les cyclones sont les illustrations les plus spectaculaires du moteur thermique Soleil/espace. Dans le rayonnement photosynthétiquement actif se trouvent des sous-bandes avec rayonnement: Lors du franchissement de l'atmosphère, le rayonnement solaire est soumis à des phénomènes de réflexion, de réfraction, d'absorption et de diffusion par les différents gaz atmosphériques à un degré variable en fonction de la fréquence. 1775 0 obj<>stream �q�,J��w�������z6%�'�2:���$��m���#m���^�>_�7���G����:Ӹ��q��Q�D3)�xtt��CA|G ,h���5�5- $��� Le système Terre-Atmosphère reçoit en moyenne du Soleil 341 W.m-2. 0000003189 00000 n Lorsqu'ils se développent, ils sont pourtant capables de durer plusieurs jours et leur contribution au climat global est majeure. La Terre rayonne de l'énergie, tout comme notre corps. Le rayonnement diffus est également appelé rayonnement indirect. La part transmise vers l'espace, à l'équilibre, doit exactement compenser le rayonnement solaire net au sommet de l'atmosphère, bilan entre le rayonnement incident et le rayonnement réfléchi. D'énormes quantités de méthane, d'ammoniac, de vapeur d'eau et de gaz carbonique qui composent Intéressons nous tout d'abord à la diversité des moyens mis en œuvre par l'atmosphère pour transporter ces énergies. Des performances améliorées par rapport aux Météosat de première génération, Principales améliorations des satellites MSG, 1.6. 0000006235 00000 n Le rayonnement ultraviolet peut avoir divers effets sur la peau des êtres humains en fonction de son intensité et de la longueur de ses ondes. La constante solaire est de 1368 W/m2. Ce processus de transport des surplus d'énergie agit à toutes les échelles dans l'espace et le temps. Une autre part de ce rayonnement est aussi absorbée par ces gaz, comme la vapeur d'eau, et par les aérosols. Notre planète tire toute son énergie d'une seule source : le Soleil. Leur immense diversité (nuages, fronts, cyclones, etc.) 0000000016 00000 n Les termes du bilan radiatif à la surface dans le domaine du visible peuvent être aussi estimés à partir de données satellitaires, avec une incertitude relative de 5% pour le flux incident et de 10% pour le flux réfléchi. L'atmosphère est constituée principalement d'un mélange gazeux : l'air. Inscrivez-vous gratuitement sur https://fr.jimdo.com. Il est nécessaire que tous les pyrhéliomètres soient montés sur un mécanisme permettant une surveillance très précise du Soleil.eval(ez_write_tag([[250,250],'lenergie_solaire_net-large-mobile-banner-1','ezslot_7',129,'0','0'])); Le rayonnement global est défini comme le rayonnement solaire reçu d'un angle solide de 2π stéradians sur une surface horizontale. Le rayonnement auquel nos yeux sont sensibles ne représente qu'une petite portion du rayonnement que l'on l'équateur. À l'aide d'obturateurs, seul le rayonnement du soleil et d'une région annulaire du ciel très proche du soleil est mesuré. La lumière que nous voyons est formée de ce rayonnement. C'est la part réémise vers la surface qui est à l'origine du réchauffement attribué à l'effet de serre. En raison des caractéristiques de l'atmosphère terrestre, le rayonnement solaire subit certaines altérations pour le traverser et atteindre la surface. Ultraviolets A ou UVA: ils traversent facilement l'atmosphère, atteignant la surface entière de la terre. Cela crée les variations quotidiennes, annuelles et latitudinales de l'irradiation. 0000005303 00000 n - Les changements de phases de l'eau : l'évaporation de l'eau absorbe une énorme quantité d'énergie (2,5 milliers de joules par gramme d'eau évaporée, l'équivalent de ce qui est nécessaire pour réchauffer un mètre cube d'air de 2,5 °C). Précisions sur les bandes spectrales de MSG, Interaction de la lumière et de la matière, 3.3. 0000082989 00000 n Le climat, et, comme nous allons le voir plus loin, tous les phénomènes atmosphériques sont gouvernés non pas par un, mais par deux partenaires : le Soleil, très chaud, et l'espace intersidéral, très froid. C'est ce qu'on appelle communément l'effet de serre. Rayonnement solaire incident Longueurs d'onde correspondant au rayonnement ultra-violet (UV), au spectre visible et au rayonnement infrarouge. sommet de l'atmosphère de la Terre est de 342 W/m2. Les puissances mises en jeu sont de plusieurs milliers de mégawatts dans les énormes cumulo-nimbus des zones équatoriales, bien supérieures aux capacités des centrales nucléaires. Ils sont du même ordre de grandeur. Le rayonnement solaire incident est le rayonnement qui a rencontré tout obstacle auquel il a délivré tout ou partie de son énergie. 0000061707 00000 n Les saisons L'axe de rotation est cependant légèrement incliné par rapport au plan de l'orbite : le 21 juin (solstice d'été), nous voyons le Soleil au plus haut dans l'hémisphère Nord (au zénith, si nous nous plaçons sur le tropique du Cancer) et nous recevons une part plus grande du rayonnement solaire. Ils fournissent de la. En particulier, la diffusion de Rayleigh de la composante bleue du rayonnement solaire est responsable de la couleur bleue du ciel. 0000085711 00000 n 0000013301 00000 n Il est calculé à partir de simulations du climat prenant en compte les forçages naturels et anthropiques sur la période (Hansen et al, 2005). Le rayonnement s'étale sur une plus grande surface aux hautes latitudes (aux pôles) qu'aux basses latitudes (l'équateur). Il faut aussi noter que par ce biais, l'atmosphère ajoute encore à notre confort en profitant de son activité pour nous livrer, dessalée et fraîche, l'eau qu'elle a subtilisée à l'océan. Le rayonnement solaire peut être considéré comme un ensemble de photons, particules transportant chacune une quantité d'énergie appelée "quantum d'énergie" et notée "∆E ".L'énergie d'un photon de fréquence υ (en hertz), dont la longueur d'onde λ (en mètre) est égale à la célérité divisée par υ , est exprimée par la relation    ∆E= h x υ = (h x c) / λ , h étant la constante de Planck c'est-à-dire 6,63*10^-34 Joules par seconde. Le rayonnement électromagnétique : nature et propagation, Absorption et transmission atmosphériques, Signatures spectrales des principales surfaces naturelles, 2.4. Donc l'énergie moyenne globale reçue au Le rayonnement solaire et son interaction avec l’atmosphère. 0000003817 00000 n L'atmosphère travaille pour nous de deux manières. 0000085476 00000 n La convection sèche n'est pas visible, mais dès lors que la condensation se produit, le phénomène devient observable. Les premières données utilisables pour estimer les différents termes du bilan au sommet de l'atmosphère sont les données satellitaires, même si elles ne couvrent que des périodes de temps limitées. g� |AT��A��5�6 �j�Y*�,�X�W�x1�aTg`b�b0a�`� �`� ��H0�ˁ�Œ ,8��1�0}aq`IPz �pj�޶�B7M'�N�%��2�}`; s��a>��-�3��$J45��f�l�eh�ta�``�k����2IS�a�F&��S=&. Elle sert également de réservoir pour les substances naturelles ainsi que les émissions qui découlent de l'activité humaine. 0000085042 00000 n Lors de son trajet depuis la source (le soleil) vers la cible (surface terrestre), puis de la cible vers le capteur, le rayonnement électromagnétique subit des interactions avec les molécules gazeuses et les particules (aérosols, gouttelettes d'eau, poussières) présentes dans l'atmosphère. 0000084628 00000 n Le jour et la nuit La Terre tourne et chaque région du globe se réchauffe le jour en absorbant le rayonnement solaire et se refroidit la nuit en émettant vers l'espace. 340.W/m2 alimentent l'effet de serre soit un mécanisme qui Le rayonnement ultra-violet émis par le Soleil est classé en 3 types d'ultra-violet : les UV-A ayant une longueur d'onde de 380 (cette valeur peut varier légèrement selon la source) à 315 nanomètres (1nm=1 x 10¯⁹mètre), les UV-B dont la longueur d'onde est comprise entre 315 et 280 nm ainsi que les UV-C qui ont une longueur d'onde allant de 280 à 200 nm. Le rayonnement électromagnétique se propage dans l'espace à la vitesse de la lumière. Elle est donnée par la relation entre l'énergie rayonnante réfléchie par une surface par rapport à l'énergie incidente. Celle-ci a dû s'échapper vers l'espace de la même façon que les vapeurs d'un liquide en ébullition. 0000002179 00000 n Le rayonnement infrarouge est mesuré par des pyrgéomètres. 0000005401 00000 n 43% sont des rayons visibles (VI) qui fournissent de la lumière. Ces rayonnements sont interceptés par les corps célestes gravitant autour de notre étoile dont la 3e planète, la Terre. Comment les différents termes du bilan ont-ils été estimés ? L'atmosphère est une enveloppe gazeuse entourant la Terre. Lorsque l’on s’intéresse à l’observation spatiale de la surface terrestre, il est impératif de prendre en compte les interactions rayonnement-atmosphère puisque le signal qui parvient au capteur satellitaire est perturbé par la traversée atmosphérique. En médecine, le rayonnement UVC peut également provenir de lampes spéciales ou d'un faisceau laser et est utilisé pour tuer les germes ou pour aider à guérir les blessures. À court terme, la nuit elle se comporte comme une couverture. À l'échelle globale, la ceinture de convection profonde participe au transport de l'énergie depuis les régions tropicales vers les régions tempérées (cellule de Hadley). Le rayonnement se produit directement de la source vers l'extérieur dans toutes les directions. Les autres termes du bilan de surface sont déduits de réanalyses atmosphériques ou, comme le flux infrarouge montant au sommet de l'atmosphère, comme terme résiduel du bilan. Il nous présente quelques expériences simples montrant les modes de transfert de l’énergie solaire au sein de l’atmosphère terrestre. L'énergie solaire reçue sous forme de rayonnement électromagnétique correspond sensiblement au rayonnement d'un corps noir d'une température de 5800 K, donc principalement dans le domaine de longueur d'ondes visibles, mais avec une part non négligeable dans le domaine de l'ultraviolet et du proche infrarouge. À la surface des océans, plus de 85 % de l'énergie solaire profite à l'évaporation de l'eau, le reste réchauffe l'air situé au-dessus de la surface. 1725 0 obj <> endobj Bilan : (voir figure et l'animation sur "L'effet de serre") Au sommet de l'atmosphère (on compte positivement l'énergie émise vers l'espace) : +101,9 - 341,3 + 238,5 = -0,9 W.m-2 Au sol : -161 +17 + 80 +396 -333 = -1 W.m-2 Sur la période récente, le bilan d'énergie moyen au sommet de l'atmosphère et en surface est légèrement déséquilibré en raison de la modification de la composition chimique de l'atmosphère du fait des activités humaines. 0000012464 00000 n Pour s'en convaincre, il suffit de noter à quel point la surface de notre gazon peut se refroidir, même en été, lorsque la nuit est très claire et donc légèrement plus transparente dans l'infrarouge. La longueur d'onde et la fréquence des ondes électromagnétiques sont importantes pour déterminer leur énergie, leur visibilité et leur pouvoir de pénétration. Rayons visibles (VI). Ils atteignent la zone équatoriale plus facilement qu'aux hautes latitudes. variations significatives en température et en pression avec l'altitude, qui définissent un certain nombre de couches atmosphériques. En moyenne, la Terre reçoit 1 366 W / m² (constante solaire) du Soleil. Au contraire, dans l'hémisphère Sud, le Soleil est couché sur l'horizon et le rayonnement reçu par mètre carré est réduit. reçoit du Soleil. L'énergie solaire reçue sous forme de rayonnement électromagnétique correspond sensiblement au rayonnement d'un corps noir d'une température de 5800 K, donc principalement dans le domaine de longueur d'ondes visibles, mais avec une part non négligeable dans le domaine de l'ultraviolet et du proche infrarouge. Introduction : Le soleil est l’unique étoile du Système Solaire.Cette étoile, bien que modeste, est régie en son sein par des réactions thermonucléaires qui génèrent différents rayonnements électromagnétiques et qui constituent le vent solaire. plus d'infos sur ces gaz... 395.W/m2 chauffent l'atmosphère sur ces 415.W/m2 et 20.W/m2s'échappent vers l'espace. Le système climatique reçoit l'essentiel de son énergie du Soleil, les autres sources énergétiques, comme la géothermie et la gravité, étant d'un apport négligeable. L'énergie solaire est la principale source d'énergie et, par conséquent, le moteur qui anime notre environnement. l'UV, le spectre de la lumière visible et les ondes radio atteignent le sol. 0000012690 00000 n 0000003036 00000 n Cette couverture seule ne suffirait cependant pas à lisser les contrastes géographiques ou saisonniers. eval(ez_write_tag([[468,60],'lenergie_solaire_net-medrectangle-3','ezslot_5',131,'0','0']));Ce rayonnement est généré par des réactions de fusion nucléaire qui se produisent dans le noyau solaire. En effet, tout corps qui possède une température Le système mondial d'observation météorologique, Les satellites météorologiques opérationnels, Mission principale (prévisions météorologiques), 1.3. Dans cet «entrepôt», il se trailer Seule une partie de ALTITUDE Grâce à son opacité dans l'infrarouge, elle retient le rayonnement thermique émis par la surface. Les résultats de sa mesure par satellites donnent une valeur moyenne de 1366 W / m2. Ils fournissent de la lumière. L'énergie solaire que nous recevons à travers le rayonnement solaire est directement ou indirectement responsable d'aspects aussi importants pour la vie que: L'énergie solaire qui atteint la surface de la terre est 10 000 fois supérieure à l'énergie actuellement consommée par toute l'humanité. xref Le terme de déséquilibre du bilan de 0,9 Wm-2 au sommet de l'atmosphère et en surface n'est pas déduit des observations satellitaires trop incertaines. Le rayonnement infrarouge montant de la surface est pour partie absorbé puis réémis par les gaz à effet de serre et les nuages. qui arrive à la surface de la Terre. La plupart d'entre elles éliminent les courtes longueurs d'onde en utilisant des filtres qui ont une transparence constante aux longues longueurs d'onde tout en étant presque opaques aux longueurs d'onde plus courtes. 49% sont des rayons infrarouges (IR) qui fournissent de la. 0000013834 00000 n carbonique, l'ozone et certaines particules en suspension dans l'air (les polluants par exemple). 0000084840 00000 n Une partie du rayonnement diffus est renvoyée vers l'espace. 0000085261 00000 n 0000008488 00000 n Deux phénomènes essentiels se produisent : l'absorption et la diffusion atmosphériques (figure ci-dessous). %%EOF 0000012904 00000 n 0000005167 00000 n Ainsi, à la surface de la Terre le rayonnement solaire comprend : 5% d'ultra-violet, 40% de lumière visible et 55% d'infra-rouge, les IR étant porteurs de l'essentiel de l'énergie thermique. La bande de rayonne… Ainsi se forment les nuages. Ultraviolet B ou UVB: courte longueur d'onde. Le rayonnement solaire réfléchi est la partie du rayonnement solaire incident réfléchie par la surface de la terre en raison de l'effet albédo. 0000009180 00000 n Par conséquent, il n'est pas concentré sur une seule fréquence. Lentement, de l'année au siècle, il transporte les surplus d'énergie des zones équatoriales vers les bassins polaires en apportant aux plus favorisés (le long du Gulf Stream, par exemple) un climat plus clément que ne saurait le faire l'atmosphère seule.

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