Qu'est-ce que le rayonnement solaire?

Le rayonnement solaire représente le spectre complet de la lumière émise par le soleil. Il inclut la lumière visible et toutes les autres fréquences de rayonnement sur le spectre électromagnétique. Comparé aux sources d'énergie habituelles sur la Terre, le soleil émet une énorme quantité d'énergie dans l'espace. Le type de rayonnement émis par le soleil est le produit de sa température élevée, qui est provoquée par la fusion nucléaire au cœur du soleil. Les scientifiques étudient les effets du rayonnement solaire sur des phénomènes terrestres, tels que la météo, et sur la science de l'astronomie.

Le soleil s'est formé il y a environ 4,5 milliards d'années lorsqu'un nuage de gaz s'est effondré sur lui-même. La gravité a poussé la grande quantité de matière, principalement de l’hydrogène, à se resserrer; une très haute pression a entraîné le noyau du soleil. Cette pression est devenue si forte que les atomes d'hydrogène ont commencé à fusionner, un processus qui libère beaucoup d'énergie thermique. La température de toute collection de matières, y compris celle du soleil, est à l'origine des rayonnements émis.

Seule une petite fraction du rayonnement solaire atteint la Terre; la majorité est rayonnée dans un espace vide. Cependant, même la fraction qui atteint la Terre est bien supérieure à la quantité d'énergie consommée sur Terre par des sources telles que les combustibles fossiles. La puissance moyenne consommée par les humains en 2008 était d'environ 1,5 x 10 13 watts. En comparaison, la puissance moyenne qui atteint la Terre via la lumière du soleil est plus de 10 000 fois supérieure. L'énorme quantité d'énergie émise par le soleil peut être attribuée à sa masse importante et à sa température élevée.

La lumière du soleil est mesurée de différentes manières. Un instrument qui mesure la lumière du soleil à partir d'un champ de vision de 180 degrés s'appelle un pyranomètre. Un pyrhéliomètre est un appareil dirigé directement vers le soleil pour mesurer le rayonnement. Le rayonnement solaire est mesuré en une quantité appelée irradiance, qui a des unités standard de watts par mètre carré. L'éclairement énergétique solaire moyen à la distance de la Terre par rapport à la Terre est d'environ 1 366 watts par mètre carré.

Les mesures du rayonnement solaire ont tendance à fluctuer quelque peu dans le temps. Cette fluctuation s'explique en partie par le fait que l'orbite terrestre n'est pas parfaitement circulaire et que les observateurs basés sur Terre changent constamment de distance par rapport au soleil. Les variations réelles du rayonnement solaire entraînent également des fluctuations dans les mesures, mais ces quantités sont généralement faibles. On a observé que certaines de ces variations suivent un cycle de onze ans. Des fluctuations périodiques telles que celles-ci ont été mesurées pour affecter les niveaux de rayonnement solaire de 0,1%

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