fraction du rayonnement solaire intercepte par la terre

Le réchauffement reste cependant limité en raison des phénomènes compensateurs qui se produisent dans la basse atmosphère et sont consommateurs d'énergie : il s'agit d'une part des mouvements de convection entre l'air chaud et l'air froid, d'autre part de la chaleur latente d’évaporation et de condensation de l'eau.Titre : Le bilan radioactif complet de la planète terre avec le flux d’énergie exprimés en watts/m2(1) La chaleur latente (86)La chaleur latente est la chaleur (énergie) nécessaire pour changer l'état physique d'une matière.Dans l’atmosphère, on a affaire à la chaleur latente d’évaporation, qui est l’énergie consommée pour vaporiser l’eau, elle est restituée lors de la condensation de la vapeur d’eau dans les nuages. 'Titre : Les grands courants océaniques de surfaceÀ une profondeur de 100 à 200 m, la température des eaux océaniques chute brutalement, séparant les eaux de surface plus légères (et affectées surtout par les vents) des eaux profondes plus denses. La puissance du rayonnement solaire va donc être recue par une surface sphérique ainsi, la fraction du rayonnement interceptée par la Terre s’exprime comme un quotient de 2 surfaces donc chaque m2 de la Terre reçoit 1/4 de l’énergie interceptée par le disque : on parle de rayonnement incident. 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. Elle s'exprime par unité de surface (environ 1400 W/m2 pour un rayonnement solaire arrivant perpendiculairement sur une surface plane).Vue du soleil la terre apparaît comme un disque; la surface «apparente» de réception du rayonnement solaire est donc de \(\pi {R^2}\) (R est le rayon .du globe terrestre, soit 6400 km).En fait, le rayonnement est reçu par une surface sphérique (\(4\pi {R^2}\)), quatre fois plus étendue que la surface apparente.La constante solaire effective devient donc de \(\frac{{1400}}{4} = 350\) W/m2l.2. Analyser, interpréter et représenter graphiquement des données de températures. -Eclairer le globe avec la source lumineuse suffisamment éloignée, à différentes latitudes (0°, 45°, 90°) et éclairer une surface plane (témoin). constante solaire : puissance reçue par m2 à une distance donnée du soleil. 3) Déduisez-en l’expression littérale de la surface interceptant le rayonnement solaire lorsqu’il parvient sur Terre. Le terme représente la fraction du rayonnement incident global Ri absorbée par la surface terrestre. Elle est majeure pour la vie sur terre. ; Au total des entrées : 160 + 330 = 490 \text{ … Nous allons nous intéresser ici aux aspects géométriques du rayonnement solaire intercepté par la Terre dans le but ultérieur de calculer le flux reçu par un plan incliné placé à la surface de la Terre et orienté dans une direction fixée. N.B. La différence entre ces deux valeurs est la conséquence de l'effet de serre. Dans l'hémisphère Nord, le sens du vent est tel qu’un observateur qui le suivrait, aurait toujours à sa droite les hautes pressions.♣ Aux latitudes moyennesIl se crée ainsi des cellules cycloniques (dépressionnaires) et anticycloniques dont le développement au cours de l’année règle le climat des régions tempérées.♣ Aux hautes latitudesL’ensoleillement est faible, Contrairement aux basses latitudes où le réchauffement des masses d’air est le moteur de la convection, les cellules polaires sont initiées par un refroidissement des masses d’air.IV-3- Les mouvements océaniquesLes grands mouvements d’ensemble des océans sont de deux types, les courants superficiels et les courants profonds.Deux moteurs agissent sur les courants océaniques : les vents d'une part, les différences de densité de l’eau d’autre part. Placer la feuille de papier sur le globe afin qu’elle recouvre l’équateur et le pôle Nord. Une fraction de la puissance interceptée par la Terre est réfléchie par l’atmosphère et la surface. donc très lourd, crée un anticyclone thermique au niveau du sol. 1) D’après le tableau suivant sur des valeurs de températures moyennes sur Blois, réalisez 3 courbes dans un même graphique : 2) Analysez vos graphiques et expliquez les en accompagnant votre analyse d’un schéma interprétatif. Cet air glisse au sol vers les latitudes tempérées (jusqu'au 60° parallèle) où se trouve une ceinture de basse pression avant de remonter ensuite en direction des pôles.• Entre les cellules équatoriales et les cellules polaires, les mouvements de convection des masses sont très affectés par la rotation de la terre (force de Coriolis), la circulation atmosphérique devient ondulatoire contournant les zones de basses et de hautes pressions.• Les vents sont les signes les plus évidents des mouvements des masses d’air atmosphérique. Exercices sur le rayonnement solaire et ses influences à la surface de la terre, Correction des exercices sur l rayonnement solaire et ses influences à la surface de la terre, Evaluation sur le rayonnement solaire et ses influences à la surface de la terre, Travaux pratiques sur le rayonnement solaire et ses influences à la surface de la terre. Interactions du rayonnement solaire avec l’atmosphère et la Terre - l’albédo Le rayonnement solaire interagit avec la Terre et l’atmosphère (y compris les nuages) selon différents processus : Absorption par l’atmosphère L’énergie du rayonnement est alors fournie à l’atmosphère. Le rayonnement solaire est en effet : (justifiez votre réponse). Vous accompagnerez votre explication d’un schéma explicatif. Albédo terrestre : grandeur sans unité qui quantifie la fraction de la puissance du rayonnement solaire diftusé par la Terre vers l'espace. Flux solaire moyen intercepté par la terre ..... 19 3.1. En multipliant la densité (S00-3) par la surface (S004), on obtient la puissance interceptdée par la Terre,soit (S00-5) [ P S / 140. La terre émet en moyenne 350 W/m2 (dans l'infrarouge). 61 10 15] 127. 4. Ainsi, on peut calculer qu’environ Millions de GWh (Gigawattheure) Aller à En tant que … Plus l'albédo est fort,plus le rayonnement est réflechie. La masse d’air et les spectres de référence ..... 33 3.1. L'énergie solaire est la principale source d'énergie et, par conséquent, le moteur qui anime notre environnement. -L’énergie solaire interceptée par une planète ne dépend que de sa distance au soleil (à activité solaire constante) - Pour la Terre, chaque m2 perpendiculaire au rayonnement solaire, hors de l’atmosphère, intercepte 1367 Watts / m2 (à 2 W / m2 près). Synthèse Déterminez l’expression littérale de la fraction du rayonnement solaire qui est interceptée par la Terre. Le rayonnement ultraviolet peut avoir divers effets sur la peau des êtres humains en fonction de son intensité et de la longueur de ses ondes. Figure I.3 : Schématisation des mouvements de la Terre autour du Soleil . I. Rayonnement solaire incident . Variation de la temp´erature avec le lieu sur la Terre I.3.1.1. 10 6 10 15 km 2 = 9.03 10-10 P S. On voit que la fraction du rayonnement solaire interceptée par la Terre est réellement minuscule. La Terre, située à environ 150 millions de kilomètres du Soleil, intercepte une petite fraction du rayonnement, égale à 1 370 W.m –2 ( c'est la fameuse constante solaire qui n'en est pas une, découverte par le physicien français Pouillet en 1838). Numériser les taches (appareil photo ou scanner) afin d’évaluer leur surface avec le logiciel MESURIM. On définit la “constante solaire” comme la puissance reçue par une surface unitaire normale à la direction On a donc la relation suivante :\(Fi = Fref + Fabs\)Le flux surfacique partant du corps est la somme du flux émis et du flux réfléchi. 2) expliquez qu’il fait plus chaud à l’équateur qu’aux pôles et invalidez l’hypothèse émise par cet élève. - 18°C. est une fonction croissante de la température. L'énergie solaire que nous recevons à travers le rayonnement solaire est directement ou indirectement responsable d'aspects aussi importants pour la vie que: 1. Ainsi, de grands courants marins froids et salés, parcourent les fonds des différents océans du globe.Titre : La circulation océanique profonde est déterminée par des différences de températures et de salinité. ), l’astronome Fred Hoyle écrit: “L’infime fraction de l’énergie solaire qui arrive sur la terre — et que […] l’on estime à cinq parts sur cent mille milliards — est environ 100 000 fois plus importante que toute l’énergie utilisée par l’industrie du monde.” jw2019 jw2019 On exprime la puissance solaire par unité de surface P_{\text{surfacique}} au niveau de la Terre, sachant que :. Problème : comment la puissance solaire peut elle être calculée au niveau d’une planète ? Les grands courants océaniques à l'échelle de la planète ont les mêmes caractéristiques que les mouvements atmosphériques.Les différences de densité de l'eau de mer, liées à la température et à la salinité, entraînent aussi des mouvements océaniques. 2) A l’aide du tableur parametres-solaires.xls, tracer le graphe de la constante solaire en fonction  de la distance au soleil. 2. On parle ainsi de bilan radiatif car l' énergie thermique provient principalement du rayonnement solaire , les autres entrées énergétiques étant négligeables. Le rayonnement solaire est modifié lors de la traversée de l'atmosphère selon deux processus :- L'absorption- La diffusion-réflexion.Selon leur nature, les particules de l'atmosphère peuvent absorber la lumière (particules inorganiques) ou la diffuser (particules organiques). La puissance solaire reçue par unité de surface varie en fonction de la latitude. Photosynthèse chez les plantes 2. maintenir une températurede la planète compatible avec la vie. La valeur moyenne actuelle de l’albédo de la Terre est 30%, notamment du fait de la présence de nuages. Pour valider ce formulaire, vous devez remplir tous les champs. La Terre, située à environ 150 millions de kilomètres du Soleil, intercepte une petite fraction du rayonnement, égale à 1 370 W.m –2 (c'est la fameuse constante solaire qui n'en est pas une, découverte par le physicien français Pouillet en 1838). 3) Comment expliquez vous le profil de l’ombre par rapport à la Terre et aux rayons solaires ? Copyright © Août 2016 - 2020 Camerecole - Tous droits réservés. Attention : les paramètres (distance source lumineuse-globe, rayons incidents horizontaux et inclinaison du globe) doivent rester constants tout au long du modèle. Celle du sol étant de 15°C en moyenne. Le rayonnement IR émis par la Terre est en grande partie arrêté par les gaz à effet de serre de l’atmosphère (vapeur d’eau, dioxyde de carbone, méthane, ozone, …) et renvoyé vers la surface du sol. l. L'énergie reçue par la terrel.1 L'énergie du soleilLa terre reçoit du soleil l’essentiel de son énergie externe.La constante solaire mesure l'énergie du rayonnement solaire émise vers la terre. Disponible avec une licence Spatial Analyst. Si on désigne par ϕs le flux surfacique du rayonnement solaire incident, la puissance Au moins 35 % du rayonnement solaire intercepté par la Terre et son atmosphère sont réfléchis vers l’espace. 1) Commentez les images obtenues grâce à Google earth à différentes heures de la journée : 2) L’ombre profilée sera-t-elle la même le 22 juin 2020 ? L'énergie solaire qui att… Mais le vent ne souffle pas en ligne droite des anticyclones vers les dépressions. Révisez en Première : Méthode Calculer la puissance du rayonnement solaire reçu par la Terre avec Kartable ️ Programmes officiels de l’Éducation Puis, à partir de l’énergie reçue , la Terre en absorbe une partie et en réfléchit une autre. Elle est également valable pour la Lune qui tourne C'est aussi la proportion (en %) d'énergie solaire réfléchie vers l'espace.En moyenne l'albédo terrestre est de 30%, soit de 102 W/m2.Cependant, les mesures satellitaires permettent de calculer les variations de l'albédo tout autour de la planète. Ce dernier irradie une puissance à peu près constate dans le temps. En raison de la forme de la terre, l’épaisseur de l'atmosphère traversée est plus importante au pôle qu'à l'équateur.Le bilan radiatif, c’est-à-dire la différence entre le rayonnement infrarouge réémis par une surface est déficitaire dans les régions polaires et excédentaires dans la zone intertropicale. I.3.1.2. Comment peut varier cette énergie ? Elle s'exprime en watts par mètre carré … Pour bien appréhender la notion d’angle d’incidence des rayons solaires, on se propose de faire le montage suivant : Globe terrestre, feuille blanche, crayons, papier adhésif, source lumineuse, potence, luxmètre, logiciel MESURIM (si besoin). La définition du rayonnement absorbé par la I.3. Les vents affectent surtout les couches océaniques superficielles. Délimiter les contours des tâches lumineuses obtenues sur la feuille de papier, à la surface du globe. La constante solaire mesure l'énergie du rayonnement solaire émise vers la terre. m –2). De manière simplifiée, on considère généralement le rayonnement … 'ᴏ L’origine gravitationnelleVers 1854, Helmholtz émis l'hypothèse de la contraction gravitationnelle du soleil libérant une énergie, pour moitié échauffant le gaz, pour moitié sous forme de rayonnement, de formule :\(E = \frac{3}{2}\frac{{G.{M^2}}}{{5r}}\)E est l’énergie rayonnée,G = constante gravitationnelle ( \(6,67 \times {10^{ - 11}}\) m3/kg.s2 ),M = masse du soleil et r= rayon du soleil.Il pourra alors rayonner pendant \({10^{41}}\) jours seulement.ᴏ L’origine thermonucléaireDans des conditions extrêmes de température et de pression, les noyaux des atomes d'hydrogène (ou protons) peuvent « fusionner » en noyau plus volumineux d’hélium: c'est la fusion thermonucléaire.Au cours de ces réactions, une partie de la matière est convertie par en énergie (la disparition de 1g de matière produit \(9 \times {10^3}\) joules; si la réaction dure 1 seconde, cela représente une puissance de 90 milliards de KW). Connaissant la puissance émise du soleil (P émise = 64,2 . De plus, dans certains cas, la taille des échantillons utilisés pour déterminer les courbes de croissance semble très nette-ment insuffisante (résultats de KHURANA & McLAREN (1982) ou de FASHEUN & DENNETT(1981) par exem-ple. l. L'énergie reçue par la terre l.1 L'énergie du soleil La terre reçoit du soleil l’essentiel de son énergie externe. Trois notions de physique sont donc à prendre en compte : '1- À une même température précise, l'eau salée est plus dense que l'eau douce;2- La densité de l'eau de mer augmente lorsque la température diminue, à l'inverse de l'eau douce ;3- Quand l'eau de mer gèle, le sel est expulsé; elle devient alors plus salée et donc plus dense. La puissance radiative solaire reçue par la Terre. II.1. Avec : RS : rayonnement solaire direct et diffus atteignant le sol [Wm-2], RA : rayonnement atmosphérique dirigé vers le sol [Wm-2], RT : rayonnement terrestre [Wm-2], a : albédo de la surface.. ‘Le flux d'absorption : Quand une surface reçoit un flux d'énergie, la fraction transformée en énergie interne est appelée flux absorbé (noté Fabs)La réflexion et diffusion : Au lieu d'être absorbé, le rayonnement incident sur une paroi peut être directement renvoyé par la paroi. Le rayonnement solaire et ses influences à la surface de la terre. II- Les variations de la constante solaire. Il est soit réfléchi, soit absorbé. 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. Le Soleil émet sa puissance P_{\text{totale}} dans toutes les directions de l'espace. Si 70% du rayonnement est absorbé par la Terre, l’albédo varie en fonction des corps (glace, eau liquide, terre…) et est donc inégal sur Terre. Constante solaire : fraction de l’énergie émise au total par le Soleil qui parvient jusqu’à notre planète.Cette constante solaire s’exprime en W.m-2 puisqu’il s’agit d’une énergie qui parvient par surface donc par unité de surface notamment à la Terre (mais ce serait aussi valable pour toutes les autres … Elle s'exprime par unité de surface (environ 1400 W/m2 pour un rayonnement solaire arrivant perpendiculairement … Environ 102,5 w.m-2 sont réfléchis vers l’espace par la Terre. Normalement ces mouvements s'effectuent des zones de hautes pressions (anticyclones) vers les zones de basses pressions (dépressions). Les particules ayant absorbé de l'énergie lumineuse sont échauffées et réémettent un rayonnement infrarouge qui contribue à échauffer l'atmosphère, le sol et l'eau. B- Variations de l’angle d’incidence des rayons solaires, PRENDRE DES EXEMPLES CONCRETS (à finir à la maison). Le rayonnement solaire est l'ensemble des ondes électromagnétiques émises par le Soleil. ; À une distance D, cette puissance est uniformément répartie sur une sphère (fictive) de rayon D.; La surface de cette sphère est … Le rayonnement reçu sur le sol varie en fonction des saisons à cause de l'axe de rotation de la Terre. Ce disque est de rayon égal à celui de la Terre. (2) La chaleur sensible (15)La chaleur sensible est la chaleur (énergie) nécessaire pour modifier la température d'un corps.Dans l’atmosphère, c’est l’énergie consommée par les mouvements atmosphérique de convection entre les masses d’air chaudes (ascendantes) et les masses d’air froides (descendantes)ll.3 La puissance solaireL’échauffement de chaque corps est proportionnel à l'apport d'énergie ; mais il dépend également des propriétés du corps, en particulier son «coefficient d'échauffement» ou chaleur massique C (en J/kg).La relation entre l'échauffement d'un corps et l'énergie reçue est donnée par la formule :\(\Delta T = \) \(Tf - Ti\) \( = \frac{E}{{MC}}\)\(Tf\) est la température finale (en °K),\(Ti\) la température initial (en °K),M e masse du corps échauffé en kg)E l’énergie reçue (en J).La puissance solaire correspond à la puissance (P) reçue au sol, perpendiculairement aux rayons au soleil.\(P = \frac{E}{{t \times S}}\)Avec P en W/m2, E en J, t en secondes(s) et S en m2, ainsi :\(P = \) \(\frac{{MC(Tf - Ti)}}{{t \times S}}\), III La notion D’ALBEDOOn appelle albédo le rapport entre l'énergie réfléchie et l'énergie incidente.

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