Le flux d'énergie émis par le Soleil
Du rayonnement électromagnétique s'échappe constamment de la couche superficielle du Soleil, pour ensuite se répandre dans l'espace. C'est le flux d'énergie solaire.
Au coeur du noyau solaire, il se produit, par fusion nucléaire*, une quantité d'énergie spectaculaire. Cette énergie est transmise à la photosphère, la couche superficielle du Soleil, qui la propagera sous forme de rayonnement électromagnétique.
Moins d'un milliardième de ce rayonnement est intercepté par la Terre.
* La fusion nucléaire est un processus par lequel deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau lourd.
Au coeur du noyau solaire, il se produit, par fusion nucléaire*, une quantité d'énergie spectaculaire. Cette énergie est transmise à la photosphère, la couche superficielle du Soleil, qui la propagera sous forme de rayonnement électromagnétique.
Moins d'un milliardième de ce rayonnement est intercepté par la Terre.
* La fusion nucléaire est un processus par lequel deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau lourd.
La nature de l'énergie solaire
Les rayonnements qui forment l'énergie solaire sont constitués d'ondes électromagnétiques qui varient en longueur.
Le spectre électromagnétique regroupe ces rayonnements en fonction de
leur longueur d'onde, qu'il soit question des rayons gamma (longueur d'onde la
plus courte) ou des rayons radio (longueur d'onde la plus longue).
Plus la longueur d'onde est grande, plus les ondes transportent de
l'énergie. Par exemple, les rayons gamma, qui ont la longueur d'onde la plus
courte, transportent la quantité d'énergie la plus élevée.
La seule partie du spectre électromagnétique qui peut être vue par l'oeil humain,
c'est la lumière visible. C'est par ce type d'onde qu'est composée l'énergie
solaire qui parvient à la surface de notre planète. Les autres ondes, comme les
rayons infrarouges et ultraviolets, sont réfléchies ou absorbées par
l'atmosphère.
Le spectre électromagnétique regroupe ces rayonnements en fonction de
leur longueur d'onde, qu'il soit question des rayons gamma (longueur d'onde la
plus courte) ou des rayons radio (longueur d'onde la plus longue).
Plus la longueur d'onde est grande, plus les ondes transportent de
l'énergie. Par exemple, les rayons gamma, qui ont la longueur d'onde la plus
courte, transportent la quantité d'énergie la plus élevée.
La seule partie du spectre électromagnétique qui peut être vue par l'oeil humain,
c'est la lumière visible. C'est par ce type d'onde qu'est composée l'énergie
solaire qui parvient à la surface de notre planète. Les autres ondes, comme les
rayons infrarouges et ultraviolets, sont réfléchies ou absorbées par
l'atmosphère.
Ce tableau vous aidera à mieux comprendre le spectre électromagnétique:
L'insolation
L'insolation est la quantité de rayons solaires qui atteignent la surface terrestre. Elle est influencée par trois facteurs :
-La latitude terrestre;
-Les saisons;
-Les interactions entre l'atmosphère, l'hydrosphère et la lithosphère.
Comme notre planète est à peu près de forme sphèrique, lorsqu'elle est frappée par les rayons du Soleil, l'angle qu'elle forme avec les rayons n'est pas le même partout. L'angle formé par le rayonnement du Soleil et la perpendiculaire à la surface de la Terre est l'angle d'incidence. Cet angle est illustré dans l'image de gauche, si on suppose que le vert est la surface de la terre et la flèche rouge, le rayonnement du Soleil.
-La latitude terrestre;
-Les saisons;
-Les interactions entre l'atmosphère, l'hydrosphère et la lithosphère.
Comme notre planète est à peu près de forme sphèrique, lorsqu'elle est frappée par les rayons du Soleil, l'angle qu'elle forme avec les rayons n'est pas le même partout. L'angle formé par le rayonnement du Soleil et la perpendiculaire à la surface de la Terre est l'angle d'incidence. Cet angle est illustré dans l'image de gauche, si on suppose que le vert est la surface de la terre et la flèche rouge, le rayonnement du Soleil.
Pour que l'insolation soit maximale, il faut que l'angle d'incidence soit nul. Ce phénomène se produit dans la zone intertropicale, près de l'équateur. Cependant, plus on s'approche des pôles, plus l'angle d'incidence est grand. Le rayonnement du Soleil est donc réparti sur une plus grande surface, et il fait plus froid. C'est pour cette raison que les rayons solaires est plus concentrés près de l'équateur, et qu'ils manquent d'intensité près des poles.
Le Lien avec les saisons
Comme l'axe de rotation de la Terre est incliné de 23,5° par apport au plan de son orbite autour du Soleil, la révolution de la Terre autour de notre étoile fait en sorte que, à chaque année, les saisons et les durées des journées varient.
La région où l'angle d'incidence est nul et qui reçoit le plus de rayonnement se déplace constamment d'un tropique à l'autre. Par exemple, pendant le solstice de décembre, l'insolation est maximale dans le tropique qui se trouve au sud de l'équateur. Pendant ce temps, le pôle Sud est incliné vers le Soleil. Par contre, au pôle Nord, c'est la nuit polaire, car ce pôle ne reçoit aucun rayonnement solaire durant cette période. Dans l'hémisphère Nord, l'hiver est à son début, mais dans l'hémisphère Sud, c'est l'été qui s'amorce.
Six mois plus tard, ce sera le tropique situé au nord de l'équateur qui recevra le maximum d'insolation, et c'est dans l'hémisphère Nord qu'aura lieu la saison estivale.
Lorsque les rayons du Soleil frappent perpendiculairement l'équateur, pendant les équinoxes de mars et de septembre, l'insolation est égale dans les hemisphères Nord et Sud.
La région où l'angle d'incidence est nul et qui reçoit le plus de rayonnement se déplace constamment d'un tropique à l'autre. Par exemple, pendant le solstice de décembre, l'insolation est maximale dans le tropique qui se trouve au sud de l'équateur. Pendant ce temps, le pôle Sud est incliné vers le Soleil. Par contre, au pôle Nord, c'est la nuit polaire, car ce pôle ne reçoit aucun rayonnement solaire durant cette période. Dans l'hémisphère Nord, l'hiver est à son début, mais dans l'hémisphère Sud, c'est l'été qui s'amorce.
Six mois plus tard, ce sera le tropique situé au nord de l'équateur qui recevra le maximum d'insolation, et c'est dans l'hémisphère Nord qu'aura lieu la saison estivale.
Lorsque les rayons du Soleil frappent perpendiculairement l'équateur, pendant les équinoxes de mars et de septembre, l'insolation est égale dans les hemisphères Nord et Sud.
D'autres caractéristiques de l'atmosphère, de la lithosphère et de l'hydrosphère sont en mesure d'influencer l'insolation. Par exemple, les poussières de dioxyde de souffre répandues dans l'atmosphères après de fortes éruptions volcaniques peuvent réfléchir la lumière vers l'espace, favorisant ainsi la formation de nuages qui filtrent les rayons du Soleil. Cela entraîne de grandes baisses de température à la surface de la Terre.