Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Coefficient de masse d'air (AM)

Coefficient de masse d'air (AM)

1900
Scientifique mesurant les performances d'un panneau solaire en fonction du coefficient de masse d'air dans un laboratoire.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le coefficient de masse d'air (AM) quantifie le trajet optique direct du rayonnement solaire à travers l'atmosphère terrestre. Il s'agit du rapport entre le trajet à un angle zénithal donné θ et le trajet lorsque le soleil est au zénith. Pour des angles allant jusqu'à environ 60°, il peut être approximé par AM ≈ sec(θ). AM0 se réfère au spectre hors atmosphère.

Le coefficient de masse d'air (AM) est un paramètre crucial en énergie solaire et en sciences atmosphériques. La valeur standard pour tester les cellules solaires terrestres est AM1,5, ce qui correspond à un angle zénithal solaire de 48,19°. Cette valeur a été choisie car elle représente le rayonnement solaire moyen annuel reçu aux latitudes tempérées d'Europe et d'Amérique du Nord. Le coefficient « 1,5 » signifie que la longueur du trajet optique est 1,5 fois supérieure à celle observée lorsque le soleil est au zénith (AM1). Le spectre AM0, avec une puissance intégrée de la constante solaire (environ 1 361 W/m²), est utilisé pour la conception et les tests des cellules solaires destinées aux engins spatiaux. À mesure que le nombre AM augmente (c'est-à-dire lorsque le soleil se rapproche de l'horizon), la longueur du trajet optique à travers l'atmosphère augmente. Cela entraîne une absorption accrue et… diffusionCe phénomène réduit non seulement l'éclairement total, mais décale également le spectre vers le rouge, car la lumière bleue est diffusée plus efficacement (diffusion de Rayleigh). Des modèles plus complexes de modulation d'amplitude (AM) prennent en compte la courbure de la Terre et l'atmosphère. réfraction, devenant plus précise aux grands angles zénithaux.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Géophysique

Taper

Modèle physique

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • la loi de Bouguer (Loi Beer-Lambert) décrivant l'atténuation de la lumière à travers un milieu
  • Développement de la trigonométrie pour le calcul des angles et des longueurs de parcours
  • compréhension de la composition atmosphérique et de ses propriétés d'absorption
  • l'invention de la spectroscope for analyzing the solar spectrum

Applications

  • tests de performance et évaluation des panneaux solaires (par exemple, norme AM1.5)
  • modélisation atmosphérique et calculs de transfert radiatif
  • Prévoir la disponibilité de l'énergie solaire à différents moments de la journée et de l'année
  • observations astronomiques pour corriger l'extinction atmosphérique
  • science des matériaux pour tester la durabilité des matériaux sous exposition solaire

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • panneaux solaires dotés de revêtements qui optimisent dynamiquement leurs propriétés antireflets en fonction du spectre changeant à différentes valeurs d'intensité lumineuse
  • Systèmes de gestion de centrales solaires pilotés par l'IA qui ajustent l'angle des panneaux en fonction des données atmosphériques en temps réel et des calculs.
  • Logiciel d'urbanisme qui modélise les valeurs d'éclairage naturel tout au long de la journée afin d'optimiser l'emplacement des bâtiments.
  • portable uv sensors that provide more accurate exposure warnings by calculating the local am
  • Des modèles météorologiques avancés intégrant le mouvement de l'air permettent de mieux prévoir les fluctuations de température en surface.
  • spectromètres pour drones permettant de cartographier la composition atmosphérique en analysant les changements spectraux à différentes valeurs de ampérage
  • pédagogique réalité augmentée apps that visualize the sun’s path and changing am throughout the day
  • des serres intelligentes qui ajustent l'éclairage d'appoint en fonction du spectre lumineux naturel prévu, déterminé par un système de mesure du temps.
  • Vitrage automobile à teinte variable en fonction de la valeur AM pour réduire l'éblouissement
  • Planification de la trajectoire de rentrée atmosphérique d'un engin spatial utilisant des calculs de type am pour le freinage atmosphérique
Lié à : masse d'air, AM1.5, énergie solaire, photovoltaïque, atmosphère, angle zénithal, irradiance solaire, extinction atmosphérique, transfert radiatif, spectre solaire.

Contexte historique

Coefficient de masse d'air (AM)

1650
1800
1852
1900
1912
1940
1940
1950
1800
1838
1872
1910
1940
1940
1946

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.