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Concept
Refroidissement radiatif
Résumé
vignette|Intensité du rayonnement thermique provenant des nuages, de l'atmosphère et de la surface de la Terre (données ERBS, avril 1985).
Le refroidissement radiatif est le processus par lequel un corps perd de la chaleur par rayonnement thermique : comme décrit par la loi de Planck, tout corps émet spontanément et continuellement un rayonnement électromagnétique qui emporte une partie de son énergie thermique.
vignette|Yakhtchal iranien, combinant isolation thermique, refroidissement par évaporation et refroidissement radiatif au niveau de son alimentation en eau (ici, dans la province de Yazd).
Le rayonnement infrarouge peut traverser l'air sec et clair dans la gamme de longueurs d'onde de . Les matériaux capables d'absorber de l'énergie et de la rayonner dans ces longueurs d'onde présentent un fort effet de refroidissement. Les matériaux qui peuvent également refléter 95 % ou plus du rayonnement solaire dans la plage de à peuvent présenter un refroidissement même en plein soleil.
L'existence de cette fenêtre de rayonnement a été utilisée de manière empirique en Inde pour produire de la glace par refroidissement nocturne avant l'invention du réfrigérateur : on versait de l'eau dans un plateau en céramique peu profond disposé en extérieur et exposé au ciel nocturne, le fond et les bords étant isolés thermiquement avec une épaisse couche de foin ; pour peu que l'air soit calme et proche de , le rayonnement radiatif de l'eau était suffisant pour lui permettre de geler sans être réchauffé par son environnement. En Iran, les yakhtchal utilisaient ce phénomène pour fonctionner comme réfrigérateurs naturels.
vignette|Dalles à refroidissement radiatif installées sur le toit de Rayburn House, à Washington, D.C..
Les revêtements à refroidissement radiatif combinent une réflectance solaire élevée avec une exitance infrarouge élevée, réduisant ainsi simultanément le gain de chaleur solaire et augmentant l'évacuation de la chaleur par rayonnement. Le refroidissement radiatif offre ainsi un potentiel de refroidissement passif pour les bâtiments résidentiels et commerciaux.
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Passive daytime radiative cooling
Passive daytime radiative cooling (PDRC) is a renewable cooling method proposed as a solution to global warming of enhancing terrestrial heat flow to outer space through the installation of thermally-emissive surfaces on Earth that require zero energy consumption or pollution. Because all materials in nature absorb more heat during the day than at night, PDRC surfaces are designed to be high in solar reflectance (to minimize heat gain) and strong in longwave infrared (LWIR) thermal radiation heat transfer through the atmosphere's infrared window (8–13 μm) to cool temperatures during the daytime.
Surface réfléchissante
Les surfaces réfléchissantes sont des procédés qui tendent à maximiser le rayonnement solaire pour améliorer l'albédo de la Terre (la capacité à réfléchir les longueurs d'onde visibles, infrarouges et ultraviolets du soleil, réduisant le transfert de chaleur vers la surface). Le GIEC inclut dans ces méthodes "le blanchiment des toits, les changements dans la gestion de l'utilisation des terres (par exemple, l'agriculture sans labour ), le changement de l'albédo à plus grande échelle (couvrant les glaciers ou les déserts avec des feuilles réfléchissantes et les changements dans l'albédo des océans)".
Précipitations
Les précipitations désignent toutes les formes de l'eau à l'état liquide ou solide provenant de l'atmosphère. Ces hydrométéores (cristaux de glace ou gouttelettes d'eau), ayant été soumis à des processus de condensation et d'agrégation à l'intérieur des nuages, sont devenus trop lourds pour demeurer en suspension dans l'atmosphère et tombent au sol ou s'évaporent en virga avant de l'atteindre. Les précipitations se caractérisent par trois principaux paramètres : leur volume, leur intensité et leur fréquence qui varient selon les lieux et les périodes (jours, mois ou années).