« Rayonnement solaire »
RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons cosmiques
Aux énergies inférieures à 109 électronvolts, le flux de rayons cosmiques atteignant l'orbite terrestre décroît progressivement ; ce phénomène est appelé modulation solaire car c'est le champ magnétique associé au vent solaire qui interdit (plus ou moins, selon le niveau d'activité solaire) l'entrée des rayons cosmiques de basse énergie dans le système solaire. […] Lire la suite
Les médias de la recherche « Rayonnement solaire » :
RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons X cosmiques
Avec un rayon de l'ordre de 10 kilomètres et une masse de l'ordre de 1 masse solaire, une étoile à neutrons a un potentiel gravitationnel si élevé à sa surface que l'équivalent en énergie de 10 p. 100 de la masse capturée peut être libéré par ce processus sous forme de rayonnement (contre 1 p. 100 pour les processus thermonucléaires). On explique ainsi très bien les fortes luminosités observées pour certaines des sources X, ainsi que la forme du spectre du rayonnement. […] Lire la suite
RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons gamma cosmiques
; il présente les deux raies à 68 et à 78 kiloélectronvolts du 44Ti superposées au continuum dû au rayonnement synchrotron. Cas A était en 2010 le seul vestige de supernova dans lequel on a décelé avec certitude la présence de 44Ti. Cette observation, qui implique la formation de plus de 10–4 masse solaire de 44Ti, est l'un des rares points d'ancrage des théories de nucléosynthèse. […] Lire la suite
ÉCLIPSE SOLAIRE DU 29 MAI 1919
Si, à cet instant, la position du Soleil vu de la Terre permet à une étoile de se trouver proche du bord solaire, le rayon lumineux issu de l’étoile va subir le champ gravitationnel intense du Soleil. La trajectoire de ce rayon est alors déviée (défléchie), matérialisant la courbure locale de l’espace-temps provoquée par la masse du Soleil. Si une photographie est alors obtenue, celle-ci montre un léger déplacement de cette étoile par rapport à sa position « réelle », c’est-à-dire lorsque son rayonnement lumineux se trouve hors du champ d’action de la masse du Soleil. […] Lire la suite
NANOFILS SOLAIRES
Il s'agit de la réalisation de cellules photovoltaïques fabriquées comme un tapis hérissé de nanofils de phosphures d'indium (InP), un semi-conducteur qu'on utilise abondamment en électronique de haute fréquence et en optoélectronique car ses caractéristiques électroniques sont bien adaptées aux fréquences du rayonnement solaire. Une équipe de chercheurs de l'université de Lund (Suède) et de Kassel (Allemagne), menée par le professeur Magnus Borgström, a réalisé des échantillons d'1 millimètre carré environ, sur lesquels elle a fait croître par épitaxie quatre millions de fils de 180 nanomètres (1 nm = 10—9 m) de diamètre et de 1,5 micromètre (1 μm = 1 000 nm) de longueur, espacés d'une fraction de micromètre. […] Lire la suite
TERRE Bilan énergétique
100 du flux de rayonnement solaire (courtes longueurs d'onde, surtout de 0,3 à 4 μm) intercepté par la planète, et en réémettant cette énergie vers l'espace sous forme de rayonnement thermique infrarouge aux « ondes longues » (surtout de 4 à 100 μm). Entre 3 et 5 μm de longueur d'onde, le rayonnement solaire réfléchi et le rayonnement thermique émis se recouvrent, surtout au-dessus de surfaces chaudes sans nuages. […] Lire la suite
AÉRONOMIE
Ces processus d'absorption, de dissociation et d'ionisation dépendent de la nature des constituants soumis au rayonnement solaire et de leurs concentrations respectives. Pour caractériser l'action du rayonnement solaire, on utilise une grandeur sans dimension, appelée épaisseur optique (fig. 5) dont la valeur unitaire correspond à l'altitude à laquelle l'effet du rayonnement est maximal. […] Lire la suite
CLIMATOLOGIE
En raison du rapport géométrique entre la surface du disque terrestre (surface d'interception du rayonnement solaire) et la surface de la sphère terrestre, le rayonnement solaire au sommet de l'atmosphère est de 342 W.m–2. Dans l'atmosphère, une partie de ce rayonnement solaire (107 W.m–2) est réfléchie par les nuages, par les particules présentes dans l'air, puis par la surface terrestre. […] Lire la suite
IONOSPHÈRE
La variation régulière de l'intensité du rayonnement solaire avec une période de 11 ans (le cycle solaire) présente une amplitude d'autant plus grande que les longueurs d'onde sont faibles. Entre le minimum et le maximum du cycle solaire, l'intensité du rayonnement augmente d'un facteur cinquante au-dessous de 1 nm de longueur d'onde, alors qu'elle n'augmente que d'un facteur deux pour la raie Lyman α et qu'elle ne varie pratiquement pas dans le domaine visible. […] Lire la suite
CLIMATS (notions de base)
Le rayonnement solaire Les températures résultent avant tout du rayonnement solaire, dont l’intensité varie en fonction de son angle d’incidence (l’intensité est d’autant plus forte que le rayonnement est proche de l’équateur). La circulation atmosphérique Les vents dominants ainsi que les précipitations dépendent de la circulation atmosphérique. […] Lire la suite
ENVIRONNEMENT GLOBAL
La température y atteint des valeurs élevées (plus de 1 500 K) du côté jour, surtout lors du maximum d'activité solaire quand le flux solaire ultraviolet augmente. Pour comprendre le climat à la surface de la Terre, il faut examiner comment les 240 watts par mètre carré de rayonnement solaire absorbé et transformé en chaleur (164 W/m2 à la surface, 64 dans la troposphère et 12 dans la stratosphère) sont évacués vers l'espace. […] Lire la suite
NUCLÉAIRE HIVER
Les éruptions explosives éjectent en effet d'importantes quantités de poussières et de gaz dans la stratosphère, et elles absorbent et réfléchissent le rayonnement solaire, l'empêchant en partie d'atteindre le sol. L'hiver volcanique constitue d'ailleurs une hypothèse pour expliquer les extinctions massives d'espèces vivant au cours des temps géologiques. […] Lire la suite
PSORIASIS
Habituellement, les lésions sont moins graves pendant l'été, et parfois même disparaissent pendant cette période, peut-être grâce à l'effet du rayonnement solaire. Ses complications graves comprennent la formation de larges escarres de l'épiderme et une inflammation qui en résulte, ainsi qu'un psoriasis arthropathique. Il n'existe pas de guérison définitive, mais les symptômes peuvent être traités par application de corticostéroïdes locaux, de méthotrexate, de goudron en crème ou pommade, ou d'un traitement par rayons ultraviolets, avec un degré de succès variable. […] Lire la suite
GÉODYNAMIQUE
Géodynamique externe Le domaine de la géodynamique externe englobe tous les phénomènes dissipant une énergie qui provient, plus ou moins directement, du rayonnement solaire. Le rayonnement solaire apporte à la Terre environ 1 400 watts par mètre carré (rayonnement incident normal au « sommet » de l'atmosphère), soit l'équivalent d'une puissance de 1,75 . […] Lire la suite
LANGLEY SAMUEL PIERPONT (1834-1906)
Langley s'en est servi pour déterminer la distribution de la chaleur dans le spectre solaire et lunaire, ce qui lui a permis de conclure que la « constante de rayonnement solaire » est en fait une variable. Langley est plus connu pour son rôle de pionnier de l'aviation. On dit qu'il passa beaucoup de temps à observer les oiseaux, particulièrement les vautours, à partir de tours qu'il avait fait ériger dans le zoo de la Smithsonian Institution. […] Lire la suite
EL CHICHÓN, volcan
Toute la région fut détruite dans un rayon de 10 kilomètres, anéantissant totalement neuf villages. Les particules éjectées dans la stratosphère – masse estimée à 20 millions de tonnes – ont constitué un voile au rayonnement solaire qui a fait plusieurs fois le tour de la Terre et a provoqué une baisse de température globale moyenne de 0,25 0C. Aujourd'hui, de nombreux villages se sont reconstruits autour du volcan qui, bien que de nouveau en sommeil, est toujours actif comme en témoignent les fumerolles qui s'en dégagent et le lac à forte teneur d'acide sulfurique, qui occupe son cratère, à une température variable de 30 à 80 0C. […] Lire la suite
TROMBE FÉLIX (1906-1985)
La production de froid (climatisation des habitations ou fabrication de glace) est réalisée suivant deux techniques très différentes : un cycle intermittent classique (eau-ammoniac) utilisant, pour sa source-chaude, le rayonnement solaire, ou une autre méthode, originale et très prometteuse, qui fait intervenir le rayonnement sur l'espace, dans certaines conditions, des surfaces terrestres. […] Lire la suite
INTERPLANÉTAIRE MILIEU
Forbush) du rayonnement cosmique. Là encore, on interpréta ce phénomène comme le signe de l'expansion dans le milieu interplanétaire de jets corpusculaires d'origine solaire barrant le passage au rayonnement cosmique d'origine galactique. Le mécanisme d'expansion du vent solaire L'idée d'une extension de l'atmosphère solaire jusqu'à l'orbite terrestre était donc en gestation dans les années 1950 mais les physiciens ne disposaient pas d'une interprétation théorique de ce phénomène ; par ailleurs les données quantitatives sur les paramètres du fluide en expansion, sur l'aspect continu ou non du processus étaient bien maigres. […] Lire la suite
CHANGEMENT ANTHROPIQUE DU CLIMAT
Cette température s’ajuste de sorte que l’énergie que la Terre gagne par absorption du rayonnement solaire soit égale à l’énergie qu’elle perd par émission de rayonnement infrarouge vers l’espace. Le rayonnement solaire absorbé dépend du rayonnement émis par le Soleil, de la façon dont la Terre l’absorbe et le réfléchit, et de la distance Terre-Soleil. […] Lire la suite
ATMOSPHÈRE La couche atmosphérique terrestre
Ainsi, le développement de la vie sur notre planète a été conditionné par la présence de molécules d’ozone qui absorbent fortement le rayonnement solaire dans l’ultraviolet B (entre 280 et 315 nm) et l’empêchent d’atteindre la surface de la Terre. Du fait de leur réaction aux rayonnements infrarouges, la vapeur d’eau et le gaz carbonique absorbent non seulement une partie de l’énergie transportée dans le rayonnement solaire, mais aussi une partie de l’énergie transportée dans le rayonnement émis par la surface terrestre, l’empêchant ainsi de s’échapper vers l’espace interplanétaire. […] Lire la suite
OZONE ATMOSPHÉRIQUE
Ce gaz est le seul constituant atmosphérique capable de filtrer le rayonnement U.V. entre 240 et 300 nanomètres (1 nanomètre = 10–9 m) de longueur d'onde. Cet intervalle fixe la limite effective dans l'ultraviolet du spectre solaire observé du sol. De ce fait, l'ozone nous protège des photons énergétiques capables de désorganiser les molécules complexes du vivant. […] Lire la suite
COMÈTES
Elle apparaît lorsque la comète devient active en s’approchant du Soleil : les constituants volatils sont sublimés sous l'action du rayonnement solaire et entraînent avec eux la poussière du noyau. Ce phénomène n'est pas uniforme sur l'ensemble du noyau : certaines régions sont plus actives que d'autres. Les molécules formées ont une durée de vie relativement courte, car elles se dissocient en radicaux, en atomes et en ions sous l'action du rayonnement ultraviolet. […] Lire la suite
SATURNE, planète
Réfléchissant 34 % du rayonnement solaire incident, sa température d’équilibre ne serait que de 82 kelvins (K), soit –191 0C, en l’absence de cette source interne. La température effective, qui mesure l’énergie totale émise, est plus élevée (95 K, soit –1780C), tout en restant inférieure à celle de la Terre et de Jupiter du fait de l’éloignement plus grand du Soleil. […] Lire la suite
BIOT JEAN-BAPTISTE (1774-1862)
De retour d'Espagne, il étudie la loi de refroidissement de Newton et propose une formule plus exacte pour le calcul de la perte de chaleur en fonction de la différence des températures entre le corps chaud et le corps froid ; il établit une formule pour le calcul de la pression de la vapeur saturante, ainsi que la formule qui porte son nom, formule donnant l'absorption exponentielle du rayonnement solaire par un milieu de coefficient d'absorption donné. […] Lire la suite
BROUILLARDS
Il se développe fréquemment en fin de nuit, à la suite d’un refroidissement nocturne, et se dissipe le plus souvent en fin de matinée sous l’action du rayonnement solaire. En situation hivernale, il peut aussi se produire de jour, lorsque le rayonnement solaire plus ou moins rasant et de courte durée ne parvient plus à compenser les pertes d’énergie associées au rayonnement terrestre. […] Lire la suite
BIOSPHÈRE
Ces variations et ces différences, qui affectent en premier lieu le rayonnement solaire reçu, se manifestent également sur les températures, les précipitations, l'humidité de l'air, les vents. Autrement dit, les diverses régions du globe sont soumises à des climats qui diffèrent tout à la fois par les moyennes et par les fluctuations des principaux facteurs du milieu. […] Lire la suite
SERRE
Il est bien connu (« effet de serre ») que le sol et les plantes situés sous le vitrage recevant les rayons du soleil s'échauffent bien plus qu'à l'air libre : cela est dû à la suppression du vent et à la réduction de la convection de l'air, mais aussi aux propriétés physiques du verre (à peu près transparent pour le rayonnement solaire, mais tout à fait absorbant pour l'infrarouge émis par le sol placé à température ordinaire, d'où effet de « piégeage » des radiations solaires). […] Lire la suite
PÉRIGLACIAIRE DOMAINE
Climats périglaciaires de montagne Les climats périglaciaires de montagne diffèrent sensiblement des climats de haute latitude, car ils sont dus plutôt à la faible densité de l'air qu'à la faiblesse du rayonnement solaire. L'air reste donc très froid, mais le rayonnement solaire est fort. Aussi, l'été surtout, quand le manteau neigeux a fondu, le sol peut s'échauffer et atteindre dans la journée des températures assez importantes. […] Lire la suite
ÉNERGIES RENOUVELABLES
La puissance du rayonnement solaire (également appelée constante solaire) qui arrive juste au-dessus de l’atmosphère est de 1 367 watts par mètre carré (W/m²). En condition ensoleillée, elle est de l’ordre de 1 000 W/m² lorsque ce rayonnement atteint la surface de la Terre, après réflexion et diffusion dans l’atmosphère. Conversion de l’énergie produite directement par le Soleil Le rayonnement solaire peut être exploité directement à travers trois types de conversion : photovoltaïque, thermique et thermodynamique. […] Lire la suite
KIRCHHOFF GUSTAV (1824-1887)
Le pouvoir d'émission est égal à celui du « corps noir » défini par Kirchhoff comme un corps qui absorbe la lumière, quelle que soit sa longueur d'onde, et dont le rayonnement ne dépend que de la température. Cette loi permet d'expliquer l'apparition des raies de Fraunhofer par l'absorption dans l'enveloppe gazeuse du Soleil de certaines fréquences de rayonnement du noyau solaire. […] Lire la suite
DÉPRESSION, météorologie
À plus grande échelle, on observe une zone importante de basse pression près de l’équateur, dans la « zone de convergence intertropicale » (ZCIT) où le rayonnement solaire est particulièrement intense. Cette région est le siège permanent de plusieurs centaines d’orages et de pluies abondantes. Elle se déplace avec les saisons, vers le nord pendant l’été boréal, vers le sud lors de l’été austral, en suivant l’intensité du rayonnement solaire absorbé par la surface de la planète. […] Lire la suite
ANTICYCLONES
Cette situation est prévisible la nuit ou lorsque le rayonnement solaire est limité (en hiver par exemple) sur les zones humides, lorsqu’on prévoit une situation anticyclonique. Le même type de phénomène peut aussi se produire le jour, en situation hivernale, lorsque le rayonnement solaire plus ou moins rasant et de courte durée ne parvient plus à compenser les pertes d’énergie associées au rayonnement terrestre. […] Lire la suite
NEPTUNE, planète
100 du rayonnement lumineux solaire, et les petits satellites environ 6 p. 100. Certains des satellites de Neptune, notamment les plus petits, pourraient représenter les fragments d'un satellite primitif de plus grande taille, brisé lors d'une collision. […] Lire la suite
SOLEIL ET SANTÉ
), les infrarouges et la lumière visible, composent le rayonnement solaire – jouent aussi un rôle important pour les organismes car ils participent à la synthèse de la vitamine D au niveau de la peau. Cette substance exerce une fonction importante dans le métabolisme du phosphore et l'absorption du calcium, phénomènes essentiels pour une bonne formation osseuse. […] Lire la suite
QUATERNAIRE
Les facteurs internes (noyau, manteau) et externes (cycles astronomiques dits de Milankovitch et, leur corollaire, les fluctuations du rayonnement solaire) interagissent dans l'histoire de la Terre. Ils sont responsables de la mise en place des reliefs de l'écorce terrestre et de la distribution des masses atmosphériques. Durant les trois derniers millions d'années, l'impact de ces facteurs interactifs se traduit par des messages physiques, chimiques et biologiques enregistrés de façon quasi continue par les sédiments et la glace (l'eau dans certains cas) des continents et des océans. […] Lire la suite
SOLAR ORBITER, mission
Cette orbite réduit également la rotation apparente du Soleil durant les passages au plus près de ce dernier, permettant ainsi des observations prolongées des régions qui produisent les perturbations mesurées dans le vent solaire. Du fait de cette orbite particulière, la sonde et son instrumentation seront soumises à un environnement thermique très rude car le flux de rayonnement solaire atteint à 0,28 UA est environ treize fois supérieur à celui qui arrive au niveau de la Terre. […] Lire la suite
THÉRAPEUTIQUE Physiothérapie
En applications locales dermatologiques, les lichens, la pelade, le prurit vulvaire peuvent être traités par le rayonnement ultraviolet. – Lumière. Le rayonnement solaire, le rayonnement des lampes à arc, composés de lumière visible, d'infrarouge et d'ultraviolet, possèdent une action bénéfique qui découle des propriétés de l'infrarouge et de l'ultraviolet. […] Lire la suite
ATMOSPHÈRE Chimie
En d'autres termes, la production d'ozone sous l'effet de l'ultraviolet solaire est automatiquement compensée par la reformation de molécules d'oxygène. On avait cependant déjà découvert, il y a plus d'un demi-siècle, que l'ozone ne se conformait pas aux variations du rayonnement solaire liées à la latitude ou à la saison. Ce comportement propre à l'ozone, avec maximum au printemps et minimum en automne et également avec une abondance supérieure aux hautes latitudes à celle des basses latitudes, a démontré que les réactions chimiques étaient lentes par rapport au transport atmosphérique dans la basse stratosphère, au-dessous de 25 km. […] Lire la suite
PARTICULES ATMOSPHÉRIQUES
L’impact climatique direct L’impact direct correspond à la diffusion et à l’absorption du rayonnement solaire et terrestre par les particules. La diffusion dévie les radiations dans toutes les directions et diminue donc la quantité de rayonnement reçue à la surface de la Terre en en renvoyant une partie vers l’espace. Les particules diffusent fortement le rayonnement de longueur d’onde proche de leur taille. […] Lire la suite
TOUR DU MONDE EN BALLON
Une rozière, ballon mixte, est conçue pour utiliser, la journée, la partie ballon à gaz (l'hélium se dilatant avec le rayonnement solaire), et, la nuit, la partie montgolfière, la flamme des brûleurs réchauffant l'hélium. Ce gaz augmente en effet de volume avec la chaleur, ce qui permet au ballon de se maintenir en altitude (il pèse au décollage 8,1 tonnes – aussi lourd qu'un avion de chasse). […] Lire la suite
PLANÈTES
Le rayonnement qu’elles émettent dans le domaine visible est la composante du rayonnement solaire reçu et réfléchi par leur surface ou les nuages qui les entourent. Enfin, depuis le milieu des années 1990, l’exploration des planètes extrasolaires constitue une véritable révolution dans le domaine de l’astronomie. Elle conduit à replacer le Système solaire dans un contexte infiniment plus vaste : il n’est plus unique, comme on l’a longtemps supposé, mais il existe une infinité de systèmes stellaires dont les exoplanètes possèdent des propriétés physiques et orbitales extrêmement différentes de celles des planètes orbitant autour du Soleil. […] Lire la suite
ULTRAVIOLET
Rayonnement solaire-plasmas Les radiations extraterrestres qui parviennent au niveau du sol sont limitées à 300 nm par l'absorption due à l'ozone atmosphérique (entre 30 et 50 km d'altitude) dont la formation et l'équilibre sont régis par des mécanismes physico-chimiques où intervient l'oxygène atomique produit par la dissociation de l'oxygène moléculaire de l'atmosphère sous l'action du rayonnement ultraviolet solaire lui-même. […] Lire la suite
MÉTÉOROLOGIE Les outils
Ainsi, les pyrhéliomètres et les pyranomètres, destinés à mesurer le rayonnement solaire, fonctionnent dans une gamme de longueurs d’onde comprises entre 0,2 et 3 micromètres. Les premiers, effectuant une mesure du rayonnement solaire direct, ne sont ouverts que dans un cône très restreint dirigé en permanence vers le Soleil. Les seconds, effectuant une mesure du rayonnement solaire global, sont largement ouverts pour prendre aussi en compte la partie de ce rayonnement diffusée par le ciel. […] Lire la suite
ASCENDANCE, météorologie
Il est toutefois assez rare d’observer des gradients de température aussi importants en atmosphère libre, si bien que l’instabilité convective pour de l’air non saturé n’est généralement observable que près de la surface terrestre lorsque le rayonnement solaire réchauffe fortement le sol ou lorsque de l’air froid se déplace au-dessus d’une surface beaucoup plus chaude. […] Lire la suite
MÉTÉOROLOGIE
Elle reçoit du rayonnement solaire, qu’elle réémet en partie vers l’espace interplanétaire, et échange de l’énergie et de la vapeur d’eau avec l’océan, les glaciers, le sol et la végétation. Elle génère un effet de serre sans lequel la Terre serait une planète gelée. Elle redistribue vers les régions tempérées et polaires une partie de l’énergie solaire reçue dans les régions tropicales. […] Lire la suite
PHOTOCHIMIE
La lumière du soleil absorbée par la chlorophylle, associée à d'autres composés dans le chloroplaste, donne lieu à des réactions complexes que l'on peut globalement et schématiquement représenter par :Il s'agit essentiellement d'un système capable de capter l'énergie du rayonnement solaire et de transférer l'énergie au milieu environnant qui l'utilise pour dissocier l'eau et réduire l'anhydride carbonique. […] Lire la suite
MASSES D'AIR
Formation de l'air polaire et de l'air tropical L'absence de rayonnement solaire pendant la nuit polaire et le rayonnement propre du sol souvent couvert de neige ou de glace amènent dans les régions arctiques un refroidissement intense dans les basses couches de l'atmosphère, et il se forme sur ces régions une calotte d'air très froid qui, du fait de sa forte densité, tend à s'étaler horizontalement vers les régions tempérées. […] Lire la suite
MAGNÉTOSPHÈRES
L'existence de ce champ magnétique entraîne celle d'une magnétosphère de taille réduite qui dévie les particules énergétiques du vent solaire. Planètes géantes Le champ magnétique jovien est très grand, plus de dix fois celui de la Terre. Jupiter possède en conséquence une énorme magnétosphère dont la face solaire est située à une centaine de rayons joviens de la planète (pour la Terre c'est une dizaine de rayons terrestres, alors que le rayon jovien est environ dix fois plus grand que celui de la Terre). […] Lire la suite
VÉNUS, planète
Caractéristiques générales Vénus est la deuxième planète du système solaire que l'on rencontre en s'éloignant du Soleil. Elle gravite sur une orbite quasi circulaire dont le rayon moyen est de 108 millions de kilomètres. De ce fait, Vénus reçoit un rayonnement solaire presque deux fois plus intense que la Terre, et sa période de révolution sidérale est de 224,7 jours terrestres. […] Lire la suite
VAN ALLEN JAMES ALFRED (1914-2006)
Ils permettent en particulier d'étudier les rayons cosmiques, le rayonnement ultraviolet solaire, l'ozone atmosphérique et les propriétés électriques de l'ionosphère. Le succès de ce programme jouera un rôle déterminant pour l'élaboration du programme scientifique de la N.A.S.A., qui sera créée le 1er octobre 1958. En 1951, Van Allen retourne à l'université de l'Iowa, comme directeur du département de physique et d'astronomie. […] Lire la suite