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Pollution atrnospherique
Remarque 2.1.2 (Couleur du ciel)
De manierc simplifice, on admet parfois une dependance moyenne en ,\-1.3 de
l'intensite diffusee par les aerosols. Les rayonnements diffuses sont donc peu
filtres en fonction de la longueur d'onde, ce qui explique la couleur grise des
ciels pollues, caracterises par la presence de nombreux aerosols (section 2.2.5).
A l'inverse, pour un ciel non pollue, la theorie de la diffusion de Rayleigh
est applicable: on parle d'ailleurs parfois datrnosphere de Rayleigh. Les corps
diffusants sont les molecules N2 et ° 2 , dont la taille caracteristique est de
l'ordre de I'angstrorn (0.1 nm). Le rayonnement solaire a diffuser commence au
visible (les rayons X et UV ont ete filtres dans la ionosphere et la stratosphere).
La dependance tres filtrante en ,\-4 de l'intensite diffusee explique que les
longueurs d' on de les «pIus diffusees » sont les longueurs d' on de minimales
du rayonnement incident (la partie visible du spectre), c'est-a-dire celles qui
correspondent au « bleu » du spectre.
2.1.5.2 Modefisat.ion de la diffusion
En termes de modelisation, la prise en compte de la diffusion necessite de
faire dependre l'intensite a la fois d'une coordonnee curviligne paramctrisant
la direction du rayonnement (s) mais egalement de l'angle solide considere
o == (e, ¢), du fait de l'anisotropie eventuelle (en trois dimensions).
L'evolntion de l'intensite est donnee par
(2.25)
Le premier terme, analogue a la loi de Beer-Lambert, correspond a une extinction du rayonnement incident par diffusion. Le coefficient de diffusion d A (s)
(par exemple en cm :") est donne, de manierc analogue a l'absorption, par
i=p
dA ( s) == 2:: ti, ( s)o-f ('\, s) ,
i=1
(2.26)
avec o-f('\,s) la section efficace de diffusion pour l'espece i (par exemple en cm :").
Al'instar de l'absorption, une manierc de definir la section efficace de diffusion
est de considerer un flux incident dcncrgic par unite de surface (F en W cm -2,
pour etre coherent avec les unites utilisees precedemment}, generant une energie
diffusee (F d , en W) donnee par
(2.27)
Le second terme dans I'equation (2.25) correspond a la diffusion du rayonnement dans toutes les directions de l'espace. La fonction de probabilitc de
diffusion du rayonnement incident dans l'angle solide 0 vers l'angle solide 0',
,
1 J "
P(O,O ), vcrifie bien sur: -
P(O,O )dO == 1.
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Pollution atrnospherique
Remarque 2.1.2 (Couleur du ciel)
De manierc simplifice, on admet parfois une dependance moyenne en ,\-1.3 de
l'intensite diffusee par les aerosols. Les rayonnements diffuses sont donc peu
filtres en fonction de la longueur d'onde, ce qui explique la couleur grise des
ciels pollues, caracterises par la presence de nombreux aerosols (section 2.2.5).
A l'inverse, pour un ciel non pollue, la theorie de la diffusion de Rayleigh
est applicable: on parle d'ailleurs parfois datrnosphere de Rayleigh. Les corps
diffusants sont les molecules N2 et ° 2 , dont la taille caracteristique est de
l'ordre de I'angstrorn (0.1 nm). Le rayonnement solaire a diffuser commence au
visible (les rayons X et UV ont ete filtres dans la ionosphere et la stratosphere).
La dependance tres filtrante en ,\-4 de l'intensite diffusee explique que les
longueurs d' on de les «pIus diffusees » sont les longueurs d' on de minimales
du rayonnement incident (la partie visible du spectre), c'est-a-dire celles qui
correspondent au « bleu » du spectre.
2.1.5.2 Modefisat.ion de la diffusion
En termes de modelisation, la prise en compte de la diffusion necessite de
faire dependre l'intensite a la fois d'une coordonnee curviligne paramctrisant
la direction du rayonnement (s) mais egalement de l'angle solide considere
o == (e, ¢), du fait de l'anisotropie eventuelle (en trois dimensions).
L'evolntion de l'intensite est donnee par
(2.25)
Le premier terme, analogue a la loi de Beer-Lambert, correspond a une extinction du rayonnement incident par diffusion. Le coefficient de diffusion d A (s)
(par exemple en cm :") est donne, de manierc analogue a l'absorption, par
i=p
dA ( s) == 2:: ti, ( s)o-f ('\, s) ,
i=1
(2.26)
avec o-f('\,s) la section efficace de diffusion pour l'espece i (par exemple en cm :").
Al'instar de l'absorption, une manierc de definir la section efficace de diffusion
est de considerer un flux incident dcncrgic par unite de surface (F en W cm -2,
pour etre coherent avec les unites utilisees precedemment}, generant une energie
diffusee (F d , en W) donnee par
(2.27)
Le second terme dans I'equation (2.25) correspond a la diffusion du rayonnement dans toutes les directions de l'espace. La fonction de probabilitc de
diffusion du rayonnement incident dans l'angle solide 0 vers l'angle solide 0',
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