La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et dépend de l’angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil. L’expérience de calcination des objets par des rayons solaires au moyen d’une loupe ou d’un miroir concave montre que le rayonnement que la planète Terre reçoit du soleil est un flux d’énergie. a- selon l’heure du jour . L'énergie libérée par les réactions nucléaires, La réception de l'énergie solaire sur Terre, La variabilité de la répartition de l'énergie solaire, \Delta m_{\left(\text{kg}\right)} = m_{\text{réactifs}\left(\text{kg}\right)} – m_{\text{produits} \left(\text{kg}\right)}, E_{(\text{J})} = P_{(\text{W})} \times \Delta t_{(\text{s})}, E_{(\text{J})} = \Delta m_{(\text{kg})} \times c^2_{(\text{m$\cdot$s}{–1})}, \Delta m_{(\text{kg})} = \dfrac{E_{(\text{J})}}{c^2_{(\text{m$\cdot$s}{–1})}}, \Delta m = \dfrac{4 \times 10^{26} }{(3{,}00 \times 10^8)^2}, Exercice : Convertir des unités de température, Exercice : Utiliser la loi de Wien pour déterminer la température d'une source à partir de sa couleur, Exercice : Déterminer la longueur d'onde correspondant au maximum d'émission d'une source, Exercice : Déterminer le domaine de longueur d'onde d'une source. ◆ En un point donné, le rayonnement solaire reçu par la Terre varie dans le temps : plus grand le jour que la nuit et plus important en été qu’en hiver (dans l’hémisphère nord). Le phénomène de réchauffement climatique récemment constaté est dû à l'augmentation de la concentration en gaz à effet de serre, qui accentue à la fois l'absorption directe de la lumière infrarouge émise par le Soleil (mais pas forcément l'absorption globale Terre-atmosphère) et le forçage radiatif consécutif à l'absorption de l'énergie provenant de la Terre. De ce fait, la puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend : - de l’heure (variation diurne) ; 1. Normale à la surface : pour une surface plane, la normale à la surface est la direction perpendiculaire à l’ensemble des droites qui peuvent être tracées sur la surface. Cette quantité permet d'attribuer à la surface terrestre une température moyenne théorique en assimilant la Terre à un corps noir. La différence entre la puissance émise par la surface terrestre et la puissance émise vers l'espace, à savoir 155 W/m2, correspond à l'effet de serre, qui porte également le nom de forçage radiatif. Celui-ci émet en permanence 1026 Watt sous forme de rayonnement et la Terre reçoit 178 millions de milliard de Watt sur sa face éclairée soit 350 Watt par m2 à l'équateur. 1). De ce fait, la puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend : - de l’heure (variation diurne) ; 3. Quand un hémisphère est incliné vers le Soleil, le Soleil est plus haut dans le ciel et le rayonnement solaire est concentré sur une plus faible surface : il fait donc plus chaud, c'est l'été. La loi de Stefan-Boltzmann permet en effet de déterminer la température d'un tel corps à partir de la quantité de rayonnement qu'il émet, selon la formule : Pour M = 390 W/m2, la formule donne une température de +15 °C. Consignes : lors des calculs, présenter toujours l’expression littérale avant et utiliser les puissances de 10 !!! La dernière modification de cette page a été faite le 22 octobre 2020 à 17:24. L'apport d'énergie provient principalement du Soleil, celle produite à l'intérieur de la Terre représentant à peine 0,01 % de l'énergie totale reçue par la surface de la Terre. Surface et distance. De ce fait, la puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend : - de l'heure (variation diurne) ; - du moment de l'année (variation saisonnière) ; - de la latitude (zonation climatique). La variation de la puissance solaire reçue en fonction de la latitude est à l'origine des différences de climat observées à la surface de la Terre. La différence entre le flux solaire absorbé (qui chauffe la Terre) et le flux d'infrarouge émis vers l'espace (qui la refroidit) peut être calculée pour les différents points de la surface de la Terre. Ces deux dernières sont du même ordre de grandeur. La puissance solaire reçue par unités de surface diminue donc avec la latitude, elle est maximale à l'équateur. Il y des variations de la quantité d’énergie que reçoit un point donné à la surface de la Terre. On exprime la puissance solaire par unité de surface P_{\text{surfacique}} au niveau de la Terre, sachant que :. Pour établir le bilan radiatif de la Terre on peut évaluer la différence de la puissance surfacique reçue et de la puissance surfacique émise par le système climatique, au niveau de l’atmosphère et de la surface de la Terre. A IV - Bilan Radiatif de la Terre Le "bilan radiatif" de la Terre est obtenu à partir des mesures effectuées par les satellites. La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et dépend de l’angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil. Irradiance reçue par les planètes du système solaire Planète Irradiance reçue (W/m 2) Mercure: 12 300 Vénus: 3 140 Terre: 1 361 Mars: 600 Jupiter: 50 Saturne: 10 Uranus: 3,5 Neptune: 1,5 Variations du rayonnement solaire. Chap.V Le bilan radiatif de la Terre Séance 1: La Terre et le rayonnement solaire Quelle est la proportion de la puissance du rayonnement solaire reçue par la Terre? Quels sont les facteurs qui influencent la puissance solaire reçue par la Terre? Le Soleil émet sa puissance P_{\text{totale}} dans toutes les directions de l'espace. L'augmentation du forçage radiatif anthropique entre 1750 et 2011 est évaluée à 2,29 (1,13 à 3,33) W/m2 par le cinquième rapport du GIEC[11]. On dresse le bilan radiatif terrestre en faisant la différence entre l’ énergie reçue par la Terre et l’ énergie réémise vers l’espace : Bilan radiatif = puissance solaire reçue (342) – puissance renvoyée par réflexion (albédo) (102) – puissance réémise par rayonnement IR (240).
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