constante solaire

La constante solaire (symbole p*s) est un cas particulier de puissance surfacique 

C'est la puissance reçue depuis le soleil (son flux) ramenée à la surface d'une sphère hypothétique située à 50 kilomètres au-dessus du sol terrestre et que l'on suppose être très exactement à 1 unité astronomique du soleil

1 unité astronomique (u.a) est égale à 1,49559787.1011 mètres. Mais dans les calculs énergétiques, on peut se contenter d'un nombre arrondi et on accepte 150 millions kms.

Cette puissance surfacique reçue, symbolisée p*50 est nommée constante solaire et vaut  p*50 = p*S(lrs / lst)²   d'après la loi de Newton

p*S est la puissance surfacique émise par le soleil (valant elle-même :

KSB.T4 d'après la loi de Stefan-Boltzmann, où KSB = 5,67.10-8 W/m²-K-4 et T est la température de surface du soleil = 5780 K),

donc p*S = 6,4.106 W/m²

(lrset lst) sont respectivement le rayon du soleil et la distance soleil-terre

La valeur numérique résultante est:  p*50 = 6,4.106 (0,7/150)² = 1394 W/m²

Cette valeur doit toutefois être pondérée, car il y a diverses déperditions  énergétiques et la valeur retenue est de  1361 Watts /m²

Cette valeur est une moyenne, variant de +/- 3,4%, selon la position de la Terre sur sa trajectoire elliptique de planète

On peut la calculer plus précisément et calendairement avec la formule :

p* = (1361).(1 + 0,033 x Cos360° x (j - 2,7206) / 365,25)

où j est le numéro du jour de l'année

Nota : au niveau du sol terrestre, cette valeur chute fortement (8 fois moindre) à cause des nuages, des molécules d'air, des réflexions et diffusions... et il n'en reste que 168 Watts/m² en moyenne