Première Enseignement scientifique SVT - Le soleil : notre source d'énergie
Activité: Bilan radiatif et température terrestre
La température à la surface de la Terre dépend essentiellement d'un équilibre entre la puissance solaire reçue par
la Terre et la puissance du rayonnement diffusée par la Terre vers l'espace.
Etablir le bilan radiatif consiste à faire la somme des puissances entrantes et à retrancher l'ensemble des
puissances sortantes. Le bilan est équilibré lorsqu'il est nul. La température est alors stable sur une durée donnée.
En vous appuyant sur le document du bilan radiatif terrestre :
1- Comparer la puissance du rayonnement reçue par le système Terre-atmosphère et la puissance reçue par la
Terre de la part de l'atmosphère.
2- Montrer que le bilan radiatif terrestre est à l'équilibre, au niveau du sol et au sommet de l'atmosphère.
Rayonnement solaire
réfléchi: 107 W/m²
107
Réfléchi par les nuages,
les aérosols et
l'atmosphère
77
1:
2:
Réfléchi par la
surface
3:
4:
30
168
Bilan radiatif pour
la surface terrestre
puissance reçue
du Soleil et de
l'atmosphère
Rayonnement solaire
incident: 342 W/m²
Bilan radiatif terrestre :
puissance
émise vers
l'espace
Exemple de situation, de phénomène
température constante
342
↓
67
24
Absorbé par
l'atmosphère
78:
Chaleur
latente
1411
///!!
Chaleur Evapo-
sensible transpiration
FITIK
Emis par
l'atmosphère
350
Rayonnement infrarouge
sortant 235 W/m²
Absorbé par
la surface
Absorbé par
la surface
L'atmosphère est très transparente pour la lumière au soleli: malgré la présence des nuages, près de 60 % de l'énergie lumineuse arrivant vers la Terre atteint la surface du globe, qui en
réfléchit une faible partie. Globalement, la moitié de l'énergie solaire arrivant vers la Terre est absorbée par les continents et les océans qu'elle réchauffe. Une partie de cette chaleur est
restituée, essentiellement sous forme de rayonnement infrarouge. Certains gaz présents en faible quantité dans l'atmosphère (vapeur d'eau, dioxyde de carbone, méthane) absorbent le
rayonnement infrarouge seulement 10 % du rayonnement émis par la surface s'échappe directement vers l'espace. (Source: rapport 2001 du GIEC).
3- Identifier pour chaque numéro du document ci-dessous différentes situations qui pourraient déséquilibrer le
bilan radiatif et modifier ainsi la température
globale.
165 30 40
390
Rayonnement
de la surface
40
235
Gaz à effet de
serre
Fenêtre atmosphérique
Conséquence sur le bilan radiatif
Hausse de la puissance reçue
Baisse de la puissance émise
Baisse de la puissance reçue
Hausse de la puissance émise
324
Variations de l'insolation,
de l'albédo, de l'effet de serre...
2
augmentation
de température
3
baisse
de température
Conséquence sur la température
Hausse de la température
terrestre
Baisse de la température
terrestre