Le Bilan Radiatif Terrestre - Assistance Scolaire Personnalisée Et Gratuite - Asp | Cours De Géobiologie Gratuit En Français

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Sunday, 7 July 2024
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• Un corps est dit en équilibre radiatif avec le rayonnement qu'il reçoit s'il ne perd ni ne gagne d'énergie. Ainsi, l'équilibre radiatif de la Terre implique que la puissance reçue par la surface terrestre soit égale à la puissance émise par celle-ci. Ainsi, la puissance totale reçue par le sol (c'est-à-dire la puissance solaire absorbée par le sol, ajoutée à celle du rayonnement infrarouge absorbé par l'atmosphère par effet de serre et réémis vers le sol) est égale à la puissance terrestre émise sous forme de rayonnement infrarouge. La température terrestre résulte de cet équilibre radiatif et elle est constante au cours du temps, tant que les caractéristiques de l'équilibre demeurent inchangées. Ainsi, la température terrestre actuelle est d'environ + 15 °C. • Cet équilibre radiatif de la Terre est un équilibre dynamique, c'est-à-dire que toute modification de la puissance reçue par la Terre entraîne une modification de la puissance émise par celle-ci (et inversement). L'établissement d'un nouvel équilibre radiatif s'accompagne d'une modification de la température terrestre.

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La puissance solaire reçue par unité de surface est plus importante à midi (12 h 00 heure solaire) qu'à un autre moment de la journée. Variation de la surface avec l'angle d'incidence Variation de la surface recevant le rayonnement solaire en fonction en hiver et en été 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. Quand un hémisphère est incliné dans la direction opposée du Soleil, le Soleil est plus bas dans le ciel, les rayons du Soleil sont plus étalés et moins concentrés, il fait donc moins chaud: c'est l'hiver. La surface qui reçoit le rayonnement est minimale à l'équateur et augmente avec la latitude. La puissance solaire reçue par unités de surface diminue donc avec la latitude, elle est maximale à l'équateur. Variation de la surface recevant le rayonnement solaire en fonction de la latitude 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.

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Ainsi, au final, environ 50% du rayonnement solaire incident en haut de l'atmosphère parviennent jusqu'à la surface terrestre et sont absorbés par le sol. Absorption par l'atmosphère terrestre du rayonnement solaire incident et du rayonnement infrarouge terrestre III. Rayonnement infrarouge du sol et effet de serre • Lorsque le rayonnement solaire incident est absorbé par la surface terrestre, celle-ci émet un rayonnement infrarouge (longueur d'onde voisine supérieure à 780 nm et inférieure à 1 mm). La puissance émise par la surface terrestre par unité de surface dans l'infrarouge augmente avec la température de cette surface (plus précisément avec la puissance quatrième de cette température). Or, l'atmosphère ne laisse passer qu'environ 5% du rayonnement terrestre infrarouge, qui est envoyé dans l'espace, tandis qu'elle en absorbe 95%. Cette absorption de la puissance terrestre infrarouge par l'atmosphère est appelée « effet de serre ». Cet effet de serre terrestre est dû aux interactions moléculaires entre le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et certains gaz atmosphériques appelés « gaz à effet à serre » (eau, CO 2, CH 4 …).

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La longueur d'onde \lambda_{max} qui correspond au maximum d'émission de rayonnement par l'étoile est inversement proportionnelle à la température absolue de sa surface. Intensité lumineuse en fonction de la longueur d'onde pour plusieurs températures de surface de la source La loi de Wien s'applique aux corps noirs, elle relie la longueur d'onde \lambda_{max} du maximum d'émission de rayonnement d'un corps à la température absolue de sa surface: T_{\left(K\right)} = \dfrac{2{, }898 \times 10^{–3}}{\lambda_{max \left(m\right)}} La loi de Wien associée au spectre du rayonnement émis par le Soleil permet de déterminer sa température de surface. Spectre du rayonnement émis par le Soleil Après lecture graphique de \lambda_{max} (maximum de la courbe), on peut en effet déduire la température de surface du Soleil à l'aide de la loi de Wien: T_{\left(K\right)} = \dfrac{2{, }898 \times 10^{–3}}{\lambda_{max \left(m\right)}} Cela signifie que plus la température absolue de surface d'une étoile est importante, plus la longueur d'onde à laquelle elle émet son maximum de rayonnement est faible.

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Compétences du chapitre Notions de cours Cours et activités: Cours: L'énergie du Soleil – Loi d'Einstein La formule expliquée par l'auteur (vidéo) Activité 1 p 68: mieux que « comme j'aime! »: Quelle masse le Soleil perd-t-il en 1 s? Exercice de calculs à partir de la réaction Rayonnement du Soleil: détermination de sa température de surface - Courbe de Planck, loi de Wien.

À partir des masses des réactifs et des produits, il est possible de calculer l'énergie libérée par la fusion de deux noyaux. B La perte d'énergie par rayonnement Comme tous les corps matériels, les étoiles et le Soleil émettent des ondes électromagnétiques et perdent donc de l'énergie par rayonnement. Le spectre du rayonnement émis par la surface d'une étoile est modélisé par un spectre de corps noir, un corps idéal qui absorbe parfaitement toute la lumière qu'il reçoit, quelle que soit sa longueur d'onde. Cette absorption se traduit par une agitation thermique qui provoque l'émission d'un rayonnement thermique, dit rayonnement du corps noir, et qui est lié à la température absolue de la surface du corps noir. On appelle température absolue une mesure de la température qui prend le zéro absolu (qui est caractérisé par une agitation thermique nulle) comme origine. Elle s'exprime en kelvins (K). La température du zéro absolu est de –273, 15 °C et elle correspond aussi à 0 K. La règle de conversion entre les unités degré Celsius (°C) et kelvin (K) est: T_{(K)} = T_{(°C)} + 273{, }15 Une température de 20 °C correspond à la température absolue: T_{(\text{K})} = T_{(\text{°C})} + 273{, }15 = 20{, }00 + 273{, }15 = 293{, }15\text{ K} Le spectre du rayonnement émis par la surface d'une étoile dépend seulement de la température de sa surface.

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