Thème 2 : Le soleil, notre source d’énergie Chapitre 3 : le bilan radiatif terrestre

« Thème 2 : Le soleil, notre source d’énergie Chapitre 3 : le bilan radiatif terrestre I) La puissance radiative reçue par la Terre a) Puissance solaire interceptée par la Terre 1) S = 4πR2 Distance Terre – Soleil : 150x106 km Sphère imaginaire : 4xπxD2 2) Cette expérience permet de modéliser l’énergie intercepté par la Terre.

La feuille blanche permet de visualiser la surface de la Terre qui intercepte l’énergie lumineuse du Soleil. 3) Disque = πR2 R2 = RT = 6371km 4) πRT2 / 4πD2 1verso) La puissance lumineuse est plus intense quand l’angle d’incidence est en direction de la lampe (600 lux) que quand l’angle d’incidence n’est pas dirigé vers le soleil (200 lux) 2verso) C’est dû à l’inclinaison des rayonnements sur la terre on voit sur le doc 1 que sur une surface de 2m2, l’énergie est plus faible qu’un rayon non incliné (1m2 = 1000W.m-2) BILAN : Le soleil émet une immense quantité d’énergie (rayonnement électromagnétique dans le spectre du visible) dans toutes les directions : c’est la puissance solaire.

La puissance solaire que reçoit une planète est fonction de : • • Son rayon : plus son rayon est grand, plus la puissance solaire captée est grande. Sa distance : plus elle est proche du Soleil, plus elle reçoit d’énergie. Seule une infime partie de la puissance solaire atteint la Terre. a) Le rayonnement solaire et le climat La répartition des climats et des températures associées à la surface de la Terre dépend de la latitude.

Ces variations climatiques de part et d’autre de l’Equateur sont dues à la sphéricité de la Terre et donc de la répartition inégale de l’énergie solaire à la surface terrestre. b) Le rayonnement solaire et les saisons La Terre tourne autour du Soleil en 365,256 jours.

Son axe de rotation incliné d’un angle de 23°26’ par rapport au plan de rotation conserve toujours la même inclinaison (vers l’étoile polaire).

De ce fait, l’hémisphère Nord capte plus d’énergie solaire en été qu’en hiver.

De plus, l’angle d’incidence des rayons solaires étant plus élevé, l’énergie solaire est plus concentrée et la température augmente.

L’existence de saisons est donc liée à l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre. II) L’influence de l’atmosphère TP 7 : Le devenir de la puissance solaire reçue au sommet de l’atmosphère (A et B) Problématique : Qu’arrive-t-il au rayonnement émis par le soleil lors de son arrivée dans l’atmosphère terrestre ? a) Le rayonnement réfléchi par diffusion 1.

Energie réfléchie : 342*0,3 = 102,6 W/m2 Energie transmis : 342*0,7 = 239,4 W/m2 2.

102,6 W/m2 = 4 239,4 W/m2 = 2 b) L’absorption du rayonnement par l’atmosphère 1.

Energie absorbée par l’atmosphère : 342*0,2 = 68,4 W/m2 Il correspond au numéro 6 L’atmosphère terrestre est constituée de gaz et d’aérosols c’est-à-dire de fines gouttelettes de poussières.

L’énergie solaire qui entre dans l’atmosphère est diffusée dans toutes les directions par ses constituants.

Une partie repart donc vers l’espace par réflexion. 30% de l’énergie solaire est également absorbée par l’atmosphère soit 70W/m2 Bilan : ➢ Une fraction de la puissance interceptée par la Terre est.... »