La radiation dans l’atmosphère

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1 La radiation dans l’atmosphère

2 Loi de Planck Pour une longueur d ’onde donnée, l’irradiance émise
pour un corps noir à une température T est

3 Émission des corps réels
L ’évaluation des propriétés émissives des substances réelles se fait par rapport à celles d ’un corps noir placé dans les mêmes conditions de température et longueur d ’onde, à l ’aide de coefficients appelés émissivités, totales ou monochromatiques.

4 Loi de Kirchhoff Relation entre l ’émission et l ’absorption
Pour chaque longueur d ’onde du rayonnement émis par une surface ou incidente sur celle-ci les émissivités et absorptivités monochromatiques sont égales

5 Loi de Kirchhoff Conséquences qualitatives
Absorption sélective de la radiation par la neige Absorption sélective de la radiation par la neige Corps gris dans la radiation solaire Corps noir dans la radiation terrestre

6 Lois de la radiation Loi de Wien : corps noir
Loi de Stefan-Boltzman : corps noir Loi de Kirchhoff est l ’émissivité ou pouvoir émissif d ’un corps où

7 Réception du rayonnement par un corps: réflexion, absorption et transmission

8 Types de réflexions

9 Loi des distances au carré

10 Variation de l ’intensité de la radiation (irradiance) avec la distance

11 Le Soleil vs la Terre Irradiance ?
Diamètre du soleil (DS) = 1,3914x106 km = 109,05 x diamètre de la Terre (DT) Température du Soleil (TS) = 6000 K ~ 20 x température de la Terre Surface du Soleil = x surface de la Terre Volume du Soleil = x volume de la Terre Masse du Soleil = x masse de la Terre Irradiance ? Distance moyenne Terre - Soleil = 1,4953x108 km 6,34x107 Wm-2 Flux radiatif du soleil ~ 3,9x1026 W

12 Radiation solaire

13 L ’irradiance, S, à l ’orbite de la Terre
L ’irradiance, S, à l ’orbite de la Terre. Variation de l ’irradiance à la surface terrestre avec l ’angle d ’incidence du rayonnement solaire A2 A1 A1xS = AxEs(Rs/DT-S)2 Wm-2 Es = (Ts)4 S=Es(Rs/DT-S)2 Wm-2 Rs~7x108 m DT-S~1,5x1011 m

14 La «constante» solaire
Périhélie (3 janvier) 1410 W/m2 Aphélie (3 juillet) 1410 W/m2 Moyenne annuelle 1368 W/m2

15 Interaction radiation solaire - atmosphère - surface

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18 Diffusion Mie Rayleight

19 Le ciel est bleu ou orangé?

20 Mécanismes d ’interaction entre les molécules et la radiation
Mécanique quantique: seulement quelques configurations énergétiques sont permises Énergie associée aux orbites électroniques Énergie de vibration Énergie de rotation Transparent

21 Absorption de la radiation solaire par l ’atmosphère

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23 Pause