Rayonnement solaire : types, propriétés et définition

Rayonnement solaire : types, propriétés et définition
Définition du rayonnement solaire : c'est l'énergie émise par le Soleil dans l'espace interplanétaire.

Lorsque nous parlons de la quantité d’énergie solaire atteignant la surface de notre planète, nous utilisons les concepts d’irradiation et d’irradiation.L'irradiation solaire est l'énergie reçue par unité de surface (J/m2), la puissance reçue dans un temps donné.De même, l’irradiation solaire est la puissance reçue en un instant – elle est exprimée en watts par mètre carré (W/m2).

Les réactions de fusion nucléaire ont lieu dans le noyau solaire et sont la source de l'énergie du Soleil.Le rayonnement nucléaire produit un rayonnement électromagnétique à différentes fréquences ou longueurs d'onde.Le rayonnement électromagnétique se propage dans l’espace à la vitesse de la lumière (299 792 km/s).
Le rayonnement solaire dévoilé : un voyage dans les types et l'importance du rayonnement solaire
Une valeur singulière est la constante solaire ;la constante solaire est la quantité de rayonnement reçue instantanément par unité de surface dans la partie externe de l'atmosphère terrestre dans un plan perpendiculaire aux rayons solaires.En moyenne, la valeur de la constante solaire est de 1,366 W/m2.

Types de rayonnement solaire
Le rayonnement solaire est composé des types de rayonnement suivants :

Rayons infrarouges (IR) : Le rayonnement infrarouge fournit de la chaleur et représente 49 % du rayonnement solaire.
Rayons visibles (VI) : représentent 43 % du rayonnement et fournissent de la lumière.
Rayons ultraviolets (rayonnement UV) : représentent 7%.
Autres types de rayons : représentent environ 1% du total.
Types de rayons ultraviolets
À leur tour, les rayons ultraviolets (UV) sont subdivisés en trois types :

Ultraviolet A ou UVA : Ils traversent facilement l’atmosphère et atteignent toute la surface terrestre.
Ultraviolet B ou UVB : longueur d'onde courte.A plus de difficulté à traverser l’atmosphère.De ce fait, ils atteignent la zone équatoriale plus rapidement qu’aux hautes latitudes.
Ultraviolet C ou UVC : longueur d'onde courte.Ils ne traversent pas l'atmosphère.Au lieu de cela, la couche d’ozone les absorbe.
Propriétés du rayonnement solaire
Le rayonnement solaire total est distribué dans un large spectre d'amplitude non uniforme avec la forme typique d'une cloche, comme c'est typique du spectre d'un corps noir avec lequel la source solaire est modélisée.Il ne se concentre donc pas sur une seule fréquence.

Le maximum de rayonnement est centré dans la bande de rayonnement ou lumière visible avec un pic à 500 nm en dehors de l'atmosphère terrestre, ce qui correspond à la couleur vert cyan.

Selon la loi de Wien, la bande de rayonnement photosynthétiquement active oscille entre 400 et 700 nm, correspond au rayonnement visible et équivaut à 41 % du rayonnement total.Au sein du rayonnement photosynthétiquement actif, il existe des sous-bandes avec rayonnement :

bleu-violet (400-490 nm)
vert (490-560 nm)
jaune (560-590 nm)
orange-rouge (590-700 nm)
En traversant l'atmosphère, le rayonnement solaire est soumis à la réflexion, à la réfraction, à l'absorption et à la diffusion par les différents gaz atmosphériques à un degré variable en fonction de la fréquence.

L'atmosphère terrestre agit comme un filtre.La partie extérieure de l’atmosphère absorbe une partie du rayonnement et réfléchit le reste directement dans l’espace.D’autres éléments agissant comme filtre sont le dioxyde de carbone, les nuages ​​et la vapeur d’eau, qui se transforment parfois en rayonnement diffus.

Il faut garder à l’esprit que le rayonnement solaire n’est pas le même partout.Par exemple, les zones tropicales reçoivent le plus de rayonnement solaire car les rayons du Soleil sont presque perpendiculaires à la surface de la Terre.

Pourquoi le rayonnement solaire est-il nécessaire ?
L’énergie solaire est la principale source d’énergie et, par conséquent, le moteur qui fait fonctionner notre environnement.L'énergie solaire que nous recevons par le rayonnement solaire est directement ou indirectement responsable d'aspects essentiels aux processus biologiques tels que la photosynthèse, le maintien d'une température de l'air d'une planète compatible avec la vie ou le vent.

L’énergie solaire mondiale qui atteint la surface de la Terre est 10 000 fois supérieure à l’énergie actuellement consommée par l’ensemble de l’humanité.

Comment le rayonnement solaire affecte-t-il la santé ?
Le rayonnement ultraviolet peut avoir divers effets sur la peau humaine selon son intensité et la longueur de ses ondes.

Les rayons UVA peuvent provoquer un vieillissement prématuré de la peau et des cancers de la peau.Cela peut également causer des problèmes aux yeux et au système immunitaire.

Les rayons UVB provoquent des coups de soleil, un assombrissement, un épaississement de la couche externe de la peau, des mélanomes et d'autres types de cancer de la peau.Cela peut également causer des problèmes aux yeux et au système immunitaire.

La couche d’ozone empêche la majeure partie des rayons UVC d’atteindre la Terre.Dans le domaine médical, le rayonnement UVC peut également provenir de certaines lampes ou d'un faisceau laser et est utilisé pour tuer les germes ou aider à cicatriser les plaies.Il est également utilisé pour traiter certaines affections cutanées telles que le psoriasis, le vitiligo et les nodules cutanés responsables du lymphome cutané à cellules T.

Auteur : Oriol Planas – Ingénieur technique industriel