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 des concepts d'irradiance et d'irradiation. L'irradiation solaire est l'énergie reçue par zone unitaire (J / M2), la puissance reçue dans une période donnée. De même, l'irradiance 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).
Radiance solaire dévoilée: un voyage dans les types et la signification du rayonnement solaire
Une valeur singulière est la constante solaire; La constante solaire est la quantité de rayonnement reçu instantanément par unité de zone dans la partie extérieure 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% des rayonnements 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, atteignant toute la surface de la Terre.
Ultraviolet B ou UVB: longueur d'onde courte. A plus de difficulté à traverser l'atmosphère. En conséquence, ils atteignent la zone équatoriale plus rapidement qu'à des latitudes élevées.
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 éventail 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. Par conséquent, il ne se concentre pas sur une seule fréquence.

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

Selon la loi de Wien, la bande de rayonnement photosynthétiquement active oscille entre 400 et 700 nm, correspond à un rayonnement visible et équivaut à 41% du rayonnement total. Dans le rayonnement photosynthétiquement actif, il y a des sous-bandes avec rayonnement:

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

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

Nous devons garder à l'esprit que le rayonnement solaire n'est pas le même partout. Par exemple, les zones tropicales reçoivent le rayonnement le plus 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 entraîne notre environnement. L'énergie solaire que nous recevons par le rayonnement solaire est directement ou indirectement responsable des aspects vitaux pour les processus biologiques tels que la photosynthèse, le maintien de la 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 toute l'humanité.

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

Le rayonnement UVA peut provoquer un vieillissement cutané prématuré et un cancer de la peau. Il peut également causer des problèmes de système oculaire et immunitaire.

Le rayonnement UVB provoque des coups de soleil, un assombrissement, un épaississement de la couche externe de la peau, du mélanome et d'autres types de cancer de la peau. Il peut également causer des problèmes de système oculaire et immunitaire.

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

Auteur: Oriol Planas - Ingénieur technique industriel