Carte de la Radiation Solaire pour l'Afrique et Moyen-Orient en 2011

Carte de la Radiation Solaire pour l'Afrique et Moyen-Orient, SolarGIS 2011.

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Circulation de l'air atmosphérique

Circulation atmosphérique générale : cellule de Hadley, cellule de Ferrel, cellule polaire. La circulation atmosphérique est le mouvement à l'échelle planétaire de la couche d'air entourant la Terre qui redistribue la chaleur provenant du Soleil en conjonction avec la circulation océanique. En effet, comme la Terre est un sphéroïde, la radiation solaire incidente au sol varie entre un maximum aux régions faisant face directement au Soleil, situé selon les saisons plus ou moins loin de l'équateur, et un minimum à celles très inclinés par rapport à ce dernier proches des Pôles. La radiation réémise par le sol est liée à la quantité d'énergie reçue. Il s'ensuit un réchauffement différentiel entre les deux régions. Le déséquilibre ainsi créé a pour conséquence des différences de pression, qui sont à l'origine des circulations atmosphériques. Celle-ci, combinée aux courants marins, est le moyen qui permet de redistribuer la chaleur sur la surface de la Terre. Les détails de la circulation atmosphérique varient continuellement, mais la structure de base reste assez constante.

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Dédale et Icare au soleil

Sculpture (lampadaire) de "Dédale et Icare" par Jeanot Bürgi et Kees van der Woude. Mise en place au 19, Nieuwegracht à Utrecht vers 1969.

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Énergie solaire au sol

Répartition de l'énergie solaire reçue au sol sur le globe.

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Irradiation Globale Horizontale en Europe en 211

Irradiation Globale Horizontale en Europe, SolarGIS 2011.

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Lumière du jour le 2 avril 2005

Capture d'écran du logiciel libre de KDE "kworldclock" (GPL) : lumière du jour sur terre le 2 avril 2005, aux environs de 13h (UTC = Temps Universel Coordonné). La lumière du jour correspond à toutes les formes de lumières provenant du soleil, directe et indirecte (éclairage direct, rayonnement diffus du ciel). La lumière du jour est présente dès que le soleil s’élève au dessus de l'horizon. (Cela est vrai pour plus de 50% de la Terre). Toutefois, l'éclairage extérieur peut varier de 120.000 lux à la lumière directe du soleil à moins de 1 lux lors de cas exceptionnels tels que les éclipses solaire ou encore la présence de poussières ou de cendres volcaniques dans l'atmosphère.

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Matin

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Nuages et soleil

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Opacité électromagnétique de l'atmosphère

Opacité électromagnétique (ou transmittance) de l'atmosphère en fonction de la longueur d'onde (jusqu'à 1km). L’absorption optique est une autre propriété importante de l'atmosphère. Différentes molécules absorbent différentes longueurs d'onde de radiations. Par exemple, l'O2 et l'O3 absorbent presque toutes les longueurs d'onde inférieures à 300 nanomètres. L'eau (H2O) absorbe la plupart des longueurs d'onde au-dessus de 700 nm, mais cela dépend de la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère. Quand une molécule absorbe un photon, cela accroît son énergie. Quand les spectres d'absorption des gaz de l'atmosphère sont combinés, il reste des « fenêtres » de faible opacité, autorisant le passage de certaines bandes lumineuses. La fenêtre optique va d'environ 300 nm (ultraviolet-C) jusqu'aux longueurs d'onde que les humains peuvent voir, la lumière visible (communément appelé lumière), à environ 400–700 nm et continue jusqu'aux infrarouges vers environ 1100 nm. Il y a aussi des fenêtres atmosphériques et radios qui transmettent certaines ondes infrarouges et radio sur des longueurs d'onde plus importantes. Par exemple, la fenêtre radio s'étend sur des longueurs d'onde allant de un centimètre à environ onze mètres. Le graphe ci-dessus représente 1-T (exprimé en %) (T:transmittance)

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Rayons du crépuscule

Rayons du crépuscule : les différentes couleurs sont dues à la dispersion de la lumière produite par l'atmosphère. Quand la lumière traverse l'atmosphère, les photons interagissent avec elle à travers la diffusion des ondes. Si la lumière n'interagit pas avec l'atmosphère, c'est la radiation directe et cela correspond au fait de regarder directement le soleil. Les radiations indirectes concernent la lumière qui est diffusée dans l'atmosphère. Par exemple, lors d'un jour couvert quand les ombres ne sont pas visibles il n'y a pas de radiations directes pour la projeter, la lumière a été diffusée. Un autre exemple, dû à un phénomène appelé la diffusion Rayleigh, les longueurs d'onde les plus courtes (bleu) se diffusent plus aisément que les longueurs d'onde les plus longues (rouge). C'est pourquoi le ciel parait bleu car la lumière bleue est diffusée. C'est aussi la raison pour laquelle les couchers de soleil sont rouges. Parce que le soleil est proche de l'horizon, les rayons solaires traversent plus d'atmosphère que la normale avant d'atteindre l'œil par conséquent toute la lumière bleue a été diffusée, ne laissant que le rouge lors du soleil couchant.

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Soleil bleu

Le soleil vu dans les ultraviolets par le télescope EIT de SoHO. (Image en fausse couleur.) Source : NASA (http://sunearth.gsfc.nasa.gov/sunearthday/media_viewer/flash.html).

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Symboles d'énergie

Symboles d'énergie en science, industrie, etc : lampe allumée, radiateur et soleil.

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