Gisement solaire - Le rayonnement

Thèmes abordés

Gisement solaire, rayonnement, répartition spectrale de l'énergie solaire, soleil, interception du rayonnement par les corps, rayonnement solaire au sol

Résumé du document

On entend par rayonnement un processus lié aux phénomènes ondulatoires. Ceux-ci sont caractérisés par plusieurs paramètres, dont la longueur d'onde, qui régissent leur propagation. Un corps, placé dans des conditions telles que sa température soit supérieure à celle du milieu l'environnant, va émettre vers ce milieu de l'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique (les autres modes de transfert étant la conduction et la convection). Ce rayonnement est la superposition de phénomènes vibratoires de même nature, les radiations monochromatiques, caractérisées par leur longueur d'onde.

Extraits

[...] Notons que ce rayonnement réfléchi dépend de la longueur d'onde. D'autre part, une partie de l'énergie émise sous forme d'albédo est en partie récupérée par le sol à cause de la diffusion dans les basses couches atmosphériques. La nébulosité est donc un facteur important dans ce processus de récupération. D. Rayonnements terrestres Parallèlement aux rayonnements solaires, évoqués ci-dessus, et dont les radiations sont du domaine il existe des rayonnements propres aux milieux qui nous entourent et dont le domaine spectral est celui de l'infrarouge. [...]

[...] Ce corps noir rayonne dans tout l'espace. La terre est un corps non noir qui intercepte une partie de ce rayonnement et qui se comporte donc, vis-à-vis de celui-ci, en fonction de sa température de surface, de ses coefficients d'absorption et de réflexion, ainsi que de phénomène secondaire induits par l'incidence de ce rayonnement : la quantité d'énergie interceptée par notre planète correspond à une puissance au niveau des couches supérieures de l'atmosphère, en moyenne annuelle, de l'ordre de 1,4 kW par mètre carré de surface normale aux rayons incidents. [...]

[...] Son émittance est donnée par la loi de Stefan : Pour les mêmes conditions de température, l'émittance d'un corps quelconque s'écrit ( est l'émissivité, grandeur qui dépend notamment de la nature de la surface émissive. Elle varie entre 0 et 1. Cette grandeur caractérise le corps considéré par rapport au corps noir. Il faut précise ici que la loi de Lambert stipule que l'indicatrice d'émission du corps noir est hémisphérique, c'est-à-dire que l'émission énergétique d'un point d'une surface "noire" est la même dans toutes les directions du demi-espace situé au-dessus de ce point. [...]

[...] Nous considérerons deux rayonnements : 1. Le rayonnement de l'atmosphère L'évaluation de la répartition spectrale du rayonnement émis par l'atmosphère est pratiquement impossible à cause de l'hétérogénéité des éléments qui la composent, ceux-ci étant plus ou moins sélectifs. On se contente donc de valeurs approchées en fonction de la température et de l'humidité dans les basses couches atmosphériques. Les modèles les plus simples considèrent l'émission du corps noir à la température ambiante (au sol), corrigée par un facteur tenant compte de la tension de vapeur d'eau. [...]

[...] Gisement solaire - Le rayonnement Après des rappels sur le rayonnement, nous analysons le rayonnement solaire reçu au sol ensuite la position de la terre par rapport au soleil et enfin la mesure de l'ensoleillement. I. Rappels sur le rayonnement On entend par rayonnement un processus lié aux phénomènes ondulatoires. Ceux-ci sont caractérisés par plusieurs paramètres, dont la longueur d'onde qui régissent leur propagation. Un corps, placé dans des conditions telles que sa température soit supérieure à celle du milieu l'environnant, va émettre vers ce milieu de l'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique (les autres modes de transfert étant la conduction et la convection). [...]