Le rayonnement solaire

Le Soleil transmet à la Terre de l’énergie par rayonnement électromagnétique.

L’énergie dégagée par les réactions de fusion de l’hydrogène qui se produisent dans les étoiles les maintient à une température très élevée.

Du fait de l’équivalence masse-énergie (relation d’Einstein), ces réactions s’accompagnent d’une diminution de la masse solaire au cours du temps.

Comme tous les corps matériels, les étoiles et le Soleil émettent des ondes électromagnétiques et donc perdent de l’énergie par rayonnement.

Le spectre du rayonnement émis par la surface (modélisé par un spectre de corps noir) dépend seulement de la température de surface de l’étoile.

Le spectre d’un corps noir est caractérisé par les propriétés suivantes :

- La longueur d’onde d’émission maximale est inversement proportionnelle à la température (loi de Wien).

- La puissance émise par unité de surface est proportionnelle à la puissance quatrième de la température (loi de Stefan).

La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et dépend de l’angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil.

De ce fait, la puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend :

- de l’heure (variation journalière) ;

- du moment de l’année (variation saisonnière) ;

- de la latitude (zonation climatique).