Photomètre solaire
Perin ; Perin
Le photomètre comprend un détecteur qui vise le soleil. Ce détecteur est constitué d'une photo-diode, une petite cellule photo-électrique, qui délivre un courant électrique proportionnel à l'éclairement solaire qu'elle reçoit à travers une lentille en verre. La lentille est équipée d'un filtre 500 nanomètres, afin de mesurer l'éclairement dans le spectre de la lumière visible (400-700 nanomètres). Le photomètre est monté sur un petit support amovible de façon à diriger la lentille vers le soleil. Cet instrument permet d'obtenir une grandeur, appelée épaisseur optique (sans unité), qui caractérise la transparence du milieu atmosphérique. Plus la visibilité est réduite, plus l'épaisseur optique sera importante. La valeur 0 correspond à un ciel très pur. Par exemple, après une pluie, l'atmosphère est généralement trés propre. La majorité des particules en suspension ou "aérosols" a été lessivée par la pluie et l'atmosphère est alors presque exclusivement composée des molécules de gaz (oxygène, azote,...). La valeur 10 correspond à la brume et au brouillard : la condensation de la vapeur d'eau réduit la transparence atmosphérique. L'atmosphère est alors opaque et l'épaisseur optique atmosphérique des molécules de gaz, augmentée de la vapeur d'eau, prend des valeur très importantes (10 voire au-delà). Entre ces extrêmes, on peut trouver différentes situations correspondant à des contenus en aérosols variables. L'énergie solaire qui arrive au sol est fonction de l'énergie solaire arrivant au sommet de l'atmosphère, de l'angle que fait la direction du soleil avec la verticale du lieu de mesure, et de l'EOT (Epaisseur Optique atmosphérique Totale). Celle-ci se décompose en deux termes : EOM (épaisseur optique moléculaire) et EOA (épaisseur optique en aérosols). La valeur de l'EOM est connue et ne dépend que de la longueur d'onde et de la pression atmosphérique. EOT étant fonction de la tension de sortie du détecteur, proportionnelle à l'éclairement incident, et de la tension de sortie que fournirait le détecteur au sommet de l'atmosphère (valeur connue par l'étalonnage du photomètre en altitude), le photomètre permet de calculer l'EOA et la quantité d'aérosols en suspension. Les aérosols situés dans la troposphère (basse couche de l'atmosphère terrestre) ont une grande importance à cause de leurs impacts sur la santé humaine, sur les écosystèmes continentaux et marins, sur la visibilité et le climat de la terre.
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