8.1.1. Constante solaire

Le soleil étant assimilé à un corps noir, à partir de la loi de Stefan-Boltzmann, on peut déterminer la température d’émission du soleil.

Le soleil rayonne dans toutes les directions avec:

Figure 10 : Eclairement reçu par une sphère de rayon intérieur 

L’éclairement reçu par la sphère de rayon intérieur r_SE est égal au flux rayonné par le soleil

Ceci permet de déterminer l’irradiance directe extraterrestre, toutefois la distance terre soleil n’étant pas constante durant l’année, l’irradiance extraterrestre varie entre 1325 W/m² and 1420 W/m². Sa valeur moyenne est appelée constante solaire Gsc

8.1.2. Rayonnement à la limite de l'atmosphère sur une surface normale

         a. Mouvements de la terre

La terre décrit autour du soleil une orbite elliptique de faible excentricité, avec une période de 365,25 jours. Le plan de cette orbite est appelé plan de l’écliptique. 

 Figure 11 : Mouvement de la terre autour du soleil

La terre tourne sur elle-même sur une période sensiblement également à 24 h, qui se traduit par la succession des jours et des nuits. L’axe de rotation de la terre fait un angle de 23°27’ avec la normale du plan de l’écliptique.

              b. Rayonnement

En raison de la variation terre-soleil, le rayonnement solaire à la limite de l’atmosphère varie. D’après Duffie et Beckmann, le rayonnement solaire à la limite de l’atmosphère sur une surface normale au rayonnement solaire est:

         8.1.3.Rayonnement solaire extraterrrestre sur une surface horizontale

La figure 12 montre le rayonnement solaire sur une surface horizontale.

Figure 12:

Le rayonnement solaire sur une surface horizontale à un instant donné est