L’inégale répartition de l’énergie solaire.
L’énergie solaire est la principale source d’énergie de la terre. La constante solaire est une mesure de l’énergie reçue à la surface de la terre assimilée à un disque. L’énergie solaire reçue (ou constante solaire) dépend de la distance au soleil:
Énergie reçue en w/m2 = Puissance du soleil en w / 16 x Pi x (distance en m)2 = 340 w/m2
L’énergie est cependant inégalement répartie à la surface de la terre:
- Inégalement répartie dans l’espace: Dakar reçoit plus d’énergie que Paris
- Inégalement répartie dans le temps: Paris reçoit plus d’énergie en Juin qu’en Décembre.
Plus l’angle d’incidence des rayons est faible (proche de 0°) , plus la surface éclairée est grande, plus l’énergie transportée par le rayon se répartie sur une grande surface, et plus l’énergie reçue (en w/m2) est faible. Inversement, plus l’angle d’incidence des rayons est élevé (proche de 90°) , plus la surface éclairée est petite, plus l’énergie transportée par le rayon se répartie sur une petite surface, et plus l’énergie reçue (en w/m2) est forte.
À un instant donné, les rayons frappent Paris (latitude +49°) avec un angle d’incidence qui est plus faible que celui des rayons frappant Dakar (latitude +15°), Paris reçoit donc moins d’énergie que Dakar.
L’inégale répartition de l’énergie solaire dans l’espace (en fonction de la latitude) est une conséquence de la sphéricité de la terre.
À une latitude donnée (par exemple Paris +49°), l’angle d’incidence des rayons est plus faible au solstice d’hiver (i = 17,55°) qu’au solstice d’été (i = 64,45°). Paris reçoit donc plus d’énergie au solstice d’été qu’au solstice d’hiver.
L’inégale répartition de l’énergie solaire dans le temps (en fonction des saisons) est une conséquence de l’obliquité de la terre qui fait varier l’angle d’incidence des rayons solaires reçus à une latitude donnée en fonction de la position de la terre sur son orbite.