Rayonnement solaire et chimie de l'air

Rayonnement direct, rayonnement diffus, total à ondes courtes. Les chiffres derrière l'ozone extérieur, le lux intérieur et le signal circadien viennent tous du même endroit.

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Un diagramme soleil-ombre montrant rayonnement direct, diffus du ciel et réfléchi du sol.
Photo : Lewis Ashton via Pexels
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Le rayonnement total à ondes courtes pilote la production d'ozone extérieur, l'indice UV et le lux intérieur par les fenêtres.

Le rayonnement solaire qui atteint la surface vient en trois formes mesurées : rayonnement direct (en ligne de vue depuis le soleil), rayonnement diffus (diffusé par le reste du ciel), et total à ondes courtes (direct + diffus). Open-Meteo rapporte les trois. La quantité intégrée pilote la photochimie extérieure, la portion UV pilote les coups de soleil et la vitamine D, et la portion visible pilote le lux intérieur à travers les fenêtres.

Pour la chimie de l'air, les articles de photochimie (ozone, couverture nuageuse) couvrent le mécanisme de production d'ozone. Le tableau de bord lit le rayonnement à ondes courtes comme l'entrée la plus directe aux prévisions photochimiques ; la couverture nuageuse le module. Une lecture de 600 W/m² de rayonnement direct au midi solaire est une journée forte en production d'ozone ; une lecture de 200 W/m² à la même date est une journée à faible ozone.

Pour l'exposition humaine, les UV sont la fraction pertinente. L'indice UV (voir indice UV) condense la portion nocive UVA + UVB en un nombre unique pour la prise de décision quotidienne. La production de vitamine D et les dommages cutanés évoluent tous deux avec les UV ; la population intérieure reçoit beaucoup moins des deux parce que la plupart du verre des fenêtres bloque les UVB.

Pour la biologie circadienne, le signal pertinent est l'intensité de lumière visible intérieure (lux) mesurée par le capteur OPT3001. Le lux intérieur depuis le rayonnement à ondes courtes transmis par les fenêtres est l'entrée dominante au système circadien pour la plupart des adultes pendant les heures d'éveil ; voir lux et contexte circadien et ambiant. Le tableau de bord lit le rayonnement à ondes courtes extérieur et le lux intérieur ensemble : une journée extérieure ensoleillée avec un lux intérieur bas suggère que l'utilisateur n'obtient pas d'exposition adéquate par les fenêtres.

Références

  1. EPA - Notions de base sur l'ozone troposphérique www.epa.gov
  2. OMS - Questions-réponses sur l'indice UV www.who.int
  3. Open-Meteo - Documentation de l'API de prévision open-meteo.com
  4. Jacob - Introduction to Atmospheric Chemistry (Harvard) acmg.seas.harvard.edu