Thème 2 Le Soleil, notre source d’énergie Chap.5 : Le bilan radiatif terrestre.

« Thème 2 Le Soleil, notre source d’énergie Chap.5 : Le bilan radiatif terrestre. SVT « La Terre face au rayonnement solaire.

» La Terre est la seule planète du système solaire à abriter la vie. Cette particularité est liée à sa position par rapport au soleil.

Même si la distance qui sépare la Terre de son étoile est très grande, le rayonnement électromagnétique émis par le Soleil parvient jusqu’à la Terre.

L’interaction du rayonnement solaire avec la Terre conditionne la température moyenne à la surface.

De plus, le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même permet une exposition périodique de toute sa surface au rayonnement solaire. Ces phénomènes combinés à la présence d’eau liquide à la surface de la planète ont permis à la vie de se développer sur Terre. Cependant, même si la Terre reçoit cette énergie solaire en permanence, elle ne se réchauffe pas, sa température de surface reste naturellement relativement constante. Il est possible de déterminer le bilan radiatif terrestre (= gains et pertes d’énergie) qui détermine la température moyenne de surface (~15°C). La compréhension de ce bilan radiatif terrestre permettra aussi de comprendre le réchauffement climatique actuel. Problème : comment expliquer que la température moyenne de surface reste relativement constante sur Terre ? Pour y répondre on se propose de quantifier l’énergie solaire reçue par la Terre, d’étudier son devenir et de montrer comment ces échanges énergétiques déterminent la température moyenne constante à la surface terrestre. I.) La puissance solaire reçue par la Terre dépend de 2 facteurs : Activité 1 – Comment la distance Terre-Soleil influence-t-elle l’énergie reçue ? QUESTION : 1.) Docs 1 à 3 : Calculez l’énergie solaire par unité de surface (Ps) reçue par la Terre. Énergie solaire par unité de surface (Ps) reçue par la terre : Ps = 3,87.1026 = 4π (1,5.1011)2 3,87.1026 = 3,87.104 = 1368 W/m2 28,27.1022 28,27 Activité 2 – Comment le rayon terrestre influence-t-il l’énergie reçue ? QUESTIONS : Doc.4 2.) Calculez la puissance totale du rayonnement solaire reçue par la Terre : P Terre. 3.) Complétez le schéma afin de mentionner la valeur de l’énergie (W) apportée par le rayonnement incident. 4.) Calculez (simplement) l’énergie solaire par unité de surface reçue par la Terre (sphérique). 2.) 1368 x π x (6,4.106)2 = 1,74.

1017 W. 4.) Chaque m2 de la Terre reçoit 1/4 de l’énergie interceptée par le disque : → Puissance reçue par la Terre = 1368 / 4 = 342 W/m2. II.) Le devenir de la puissance solaire reçue au sommet de l’atmosphère : Activité 3 – L’absorption du rayonnement par l’atmosphère. QUESTIONS : Docs 5 et 6 5.) Calculez (en W) quelle quantité d’énergie est réfléchie immédiatement et combien arrive dans l’atmosphère. Reportez ces valeurs sur le schéma bilan final « Bilan radiatif.... »