Modélisation et mesure du rayonnement solaire ultraviolet

Modeling and measurement of solar ultraviolet radiation

• Auteur / Autrice : Pucai Wang
• Direction : Jacqueline Lenoble
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Laser, molécules et rayonnement atmosphérique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayonnement ultraviolet B

Rayonnement ultraviolet

Rayonnement solaire -- Mesure

Résumé

L'extrémité du rayonnement solaire ultraviolet a des effets biologiques importants, et la diminution de l'ozone peut augmenter l'énergie disponible. Afin de bien comprendre de cette situation, nous avons développé un modèle du transfert du rayonnement ultraviolet en utilisant la méthode des ordonnées discrète, qui est une méthode précise. Ce modèle a respecté l'inhomogénéité verticale de l'atmosphère et la dépendance en température du coefficient d'absorption de l'ozone. A partir de ce modèle, nous avons étudié en détail la réponse de l'UV transmis et réfléchi, pour l'atmosphère claire, à divers paramètres, tels que la quantité totale d'ozone et sa distribution en altitude, la quantité totale de dioxyde de soufre, l'épaisseur optique totale d'aérosols, l'albédo du sol et l'angle solaire zénithal. Nous avons obtenu comme résultats que l'UV-B qui atteint le sol dépend de nombreux facteurs, parmi lesquels la quantité totale d'ozone est la plus importante, l'épaisseur optique totale d'aérosols est également importante et le dioxyde sulfurique dans l'atmosphère très polluée n'est pas négligeable. Nous avons étudié également le transfert du rayonnement solaire ultraviolet dans l'atmosphère nuageuse.

Dix sortes de nuage ont été étudiés, et nous avons trouvé que, en présence de nuages, la diffusion des gouttes d'eau devient plus importante que celle de l'aérosol et des molécules, et que le rôle de certains paramètres a changé en comparant au cas dans l'atmosphère claire. A part la modélisation, nous avons développé également un spectroradiomètre pour effectuer de la mesure de l'UV-B. Cet instrument a été utilisé dans la troisième campagne de l'Intercomparaison Europénne de Spectroradiomètres Ultraviolets, qui a eu lieu à Garmisch-Partenkirchen, Allemagne. Nous avons caractérisé cet instrument en effectuant l'étalonnages absolu et relatif, en déterminant la stabilité de la longueur d'onde, la fonction fente, la réponse angulaire et la linéarité. Nous avons soigneusement traité tous les problèmes rencontrés au cours de son développement. Cet instrument pourra s'intégrer dans le réseau européen afin de surveiller la variation de l'UV-B après certaines transformations.