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ÉCLAIRAGE γ X UV visible IR IR Magn tosph re km T (°K) P (mbar) 900 Exosph re 450 80 40 12 ≥ 400 160 200 300 200 290 Thermosph re M sosph re Stratosph re Troposph re Terre OR 10 -9 10 -1 10 2 3.10 2 1.10 3 Figure II.12 Structure de l'atmosphère terrestre avec l'incidence de chacune des strates sur le rayonnement qui la traverse.Ce dernier est représenté par les lignes fléchées. La troposphère contient 80% de la masse atmosphérique et l'essentiel des poussières et de la vapeur d'eau, c'est la couche la plus dense. Le rayonnement produit par la terre est en grande partie retenu dans cette couche. La stratosphère contient l'essentiel de l'ozone atmosphérique qui forme une couche absorbant une grande partie des rayons ultraviolets. Ce mécanisme est à la base de l'augmentation de la température. Transparente aux infrarouges de courte longueur d'onde, elle réfléchit les infrarouges de grande longueur d'onde. Ce phénomène connu sous le nom d'effet de serre est la cause de la retenue du rayonnement terrestre qui se situe dans les infrarouges lointains (grandes longueurs d'onde). 167
ÉCLAIRAGE Dans la mésosphère, la température décroît jusqu'à -113°C. Elle ne contient que des traces de vapeur d'eau. La thermosphère ou encore ionosphère absorbe les rayons gamma et les rayons X dangereux pour l'humain. Cette couche marque le début de l'atmosphère supérieure car l'air y est très raréfié. Le rayonnement solaire confère des charges électriques aux particules (ionisation). L'exosphère est constamment traversée par des particules qui échappent à l'attraction terrestre. Enfin, la magnétosphère constitue un bouclier pour la terre vis à vis des particules chargées que crache le soleil. En effet, le champ magnétique terrestre, qui constitue cette couche, piège ces particules pour les évacuer loin de la terre. c) Répartition de l'intensité solaire sur le globe L'existence de l'atmosphère et la forme sphérique de la terre font que l'intensité et les caractéristiques spectrales du rayonnement solaire varient selon la position où l'on se trouve à la surface de la terre. Le schéma de la figure II.13 résume bien le propos. Pôle 2 168 Equateur Figure II.13 La densité d'énergie varie en fonction de l'angle d'incidence des rayons En effet, plus on se rapproche des pôles et plus la surface interceptée par le rayonnement solaire est grande. Ainsi, pour la même quantité de radiations incidentes, la surface interceptée en 2 est plus grande que la surface interceptée en 1. Il y a donc moins d'énergie par unité de surface en 2 qu'en 1. 1
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Physique pour l'architecte Hassen G
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