Rayonnement solaire
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Le rayonnement solaire est l'ensemble du rayonnement émis par le Soleil car il n'y a pas que la lumière visible. Elle est une ondes électromagnétiques et elle est entourée dans le spectre des UV et des infrarouges, des ondes radio et des rayons gamma, mais aussi il y a des rayons cosmiques de particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées.
Tout ce rayonnement transporte l'énergie solaire, indispensable à toute vie terrestre.
Sommaire |
Composition [modifier]
L’émission d'ondes électromagnétiques par le Soleil est convenablement modélisée par un corps noir à 5800 Kelvin, et peut donc être décrit par la loi de Planck. Le maximum d’émission est dans le jaune (λ=570 nm), et la répartition du rayonnement est à peu près pour moitié dans la lumière visible, pour moitié dans l'infrarouge, avec 1 % d'ultraviolets[1].
Arrivé au niveau de la mer, c'est-à-dire ayant traversé toute l'atmosphère terrestre, une partie du rayonnement solaire a été absorbée. On peut repérer notamment sur le spectre ci-contre les bandes d'absorption de l'ozone (qui absorbe une partie importante des ultraviolets), du dioxygène, du dioxyde de carbone et de l'eau.
Nature [modifier]
L'intensité du rayonnement n'est pas constante et augmente lors des éruptions solaires pendant les maxima du cycle solaire. Le rayonnement solaire se décompose en trois parties:
- L'émission du Soleil calme (voir constante solaire),
- La composante lentement variable,
- Les sursauts solaires.
L'étude du rayonnement électromagnétique du Soleil par la radioastronomie a permis d'énormes progrès dans la compréhension du fonctionnement interne du Soleil. Les ondes radio émises par le Soleil proviennent principalement des plasmas constituant la chromosphère et la couronne. Les ondes centimétriques correspondent aux couches basses de la chromosphère tandis que la couronne émet des ondes décamétriques. Le plasma agit en fait comme un filtre passe-haut dont la fréquence de coupure dépend de la densité électronique du milieu. Cette fréquence (en Hz) se calcule avec la formule suivante :
où Ne est la densité électronique du plasma en électrons/m3. Par exemple, dans la chromosphère, à 18 000 K, la densité électronique est égale à 1018 à la fréquence de 9 GHz (longueur d'onde 3 cm).
Rayonnement sur la Terre [modifier]
Une faible partie du rayonnement solaire parvient jusqu'à la surface de la Terre, des ondes radio décamétriques aux rayons ultraviolets les plus mous, le reste étant réfléchi ou absorbé par l'atmosphère et l'ionosphère.
Lorsqu'il atteint la surface de la Terre, en fonction de l'albédo de la surface frappée, une partie plus ou moins importante du rayonnement est réfléchie. L'autre partie de ce rayonnement est absorbée par la surface de la Terre (convertie en chaleur) ou par les êtres vivants qui y vivent, en particulier les végétaux (photosynthèse). Cette source d'énergie, appelée énergie solaire, est à la base de la vie.
