La durée d’ensoleillement est mesurée à l’aide d’un instrument appelé héliographe, ou plus couramment aujourd’hui avec des capteurs de rayonnement solaire. Voici les méthodes principales pour mesurer cette durée :
Héliographe de Campbell-Stokes (traditionnel)
L’un des instruments historiques pour mesurer la durée d’ensoleillement est l’héliographe de Campbell-Stokes. Il fonctionne de manière assez simple :
- Principe : Il s’agit d’une sphère de verre qui concentre les rayons du soleil sur une carte en papier placée derrière. Lorsque le soleil brille, les rayons concentrés brûlent la carte le long d’une ligne. La longueur de la trace de brûlure est proportionnelle au nombre d’heures d’ensoleillement.
- Limite : Ce type d’appareil ne donne pas une mesure extrêmement précise et est sensible aux petites interruptions de lumière, comme le passage de nuages fins.
Capteurs électroniques de rayonnement solaire (méthode moderne)
Les stations météorologiques modernes utilisent des capteurs électroniques pour mesurer précisément le rayonnement solaire :
- Principe : Les capteurs mesurent l’intensité du rayonnement solaire en fonction de la quantité d’énergie solaire reçue par unité de surface. Lorsque l’intensité dépasse un certain seuil (généralement fixé autour de 120 W/m²), cela indique que le soleil brille directement et est considéré comme une période d’ensoleillement.
- Précision : Cette méthode est beaucoup plus précise que l’héliographe traditionnel car elle peut détecter les variations d’intensité solaire minute par minute.
Enregistrement des données
Les données sur l’ensoleillement sont collectées en continu par des stations météorologiques et les résultats sont souvent exprimés en heures par jour ou par mois. Par exemple, les heures d’ensoleillement correspondent à la période durant laquelle le rayonnement solaire direct dépasse un seuil donné (120 W/m² dans la majorité des cas).
Interprétation des données
Ces données d’ensoleillement sont ensuite analysées pour :
- Comparer les niveaux d’ensoleillement entre différentes régions et saisons.
- Suivre les tendances climatiques à long terme, par exemple dans le cadre d’études sur le réchauffement climatique ou la variabilité saisonnière.
En résumé, la mesure de l’ensoleillement s’effectue soit par des instruments optiques comme l’héliographe, soit par des capteurs électroniques qui mesurent précisément le rayonnement solaire, fournissant des données détaillées sur la durée et l’intensité du rayonnement solaire direct.