Il y a donc un autre facteur qui intervient. On veut déterminer la puissance par unité de surface (donc en W.m-2) reçue à une distance de 108 000 000 km du Soleil. La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et dépend de l’angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil. Pour une longueur d'onde donnée, l'absorption de la puissance solaire incidente par l'atmosphère terrestre correspond à la différence entre la puissance solaire incidente en haut de l'atmosphère et la puissance solaire incidente au niveau de la surface terrestre. Pour une longueur d'onde donnée, l'absorption de la puissance infrarouge terrestre par l'atmosphère terrestre correspond à la différence entre la puissance du rayonnement infrarouge émis par le sol et la puissance du rayonnement infrarouge atteignant le haut de l'atmosphère. • Le bilan radiatif permet de caractériser le devenir de la puissance solaire reçue par la Terre (en y incluant le globe terrestre et l'atmosphère). Devenir du rayonnement solaire à la surface de la planète Terre 2.1. Sur Terre elle faut environ 342 w.m- 2 . L'énergie solaire provient d'une réaction de fusion thermonucleaire. Enfin cette valeur n’est pas utile pour calculer la puissance concentrée par la parabole recouverte d’aluminium d’un cuiseur solaire. TP : L’énergie solaire reçue par les planètes. A l’aide des informations ci-dessous, calculer celle qui correspond à la Terre. Conclure en indiquant de quoi dépend l’énergie solaire reçue par les planètes. • L'atmosphère terrestre absorbe une faible proportion du rayonnement solaire incident, environ 20 %. On exprime la puissance solaire par unité de surface P_{\text{surfacique}} au niveau de la Terre, sachant que :. Notion de constante ou flux solaire. caractéristiques des planètes rocheuses et de la Lune : On s'aperçoit que plus l'atmosphère est épaisse, plus l'écart entre la t° théorique et la t° réelle de la planète est important. Cette proportion de la puissance totale est déterminée par le rayon de la Terre et sa distance au Soleil. Il s'agit également de mettre en évidence quelques facteurs d'évolution de la température terrestre. Sa valeur est comprise entre 0 et 1. Un équilibre, qualifié de dynamique, est atteint lorsque le sol reçoit au total une puissance moyenne égale à celle qu'il émet. Lorsque la distance Planète-Soleil augmente la quantitée d'énergie reçue par la Planète diminue. La constante solaire est la quantité d’énergie reçue par une surface de 1 m2 perpendiculaire aux rayons solaires et située à la limite supérieure de l’atmosphère terrestre. L'objectif de cette partie est d'appréhender le bilan radiatif de la Terre et de comprendre comment celui-ci détermine la température à la surface de la Terre. Une partie de la puissance solaire incidente est réfléchie par l'atmosphère et par la surface de la Terre et est donc renvoyée dans l'espace. Cette proportion de la puissance totale est déterminée par le rayon de la Terre et sa distance au Soleil. La puissance qui traverse une même unité de surface (en W/m2) de cette sphère solaire est donc d’autant plus faible qu’on s’éloigne du soleil (voir Fig2.). La réaction des atomes est: H -> He + énergie. Pour une planète comme la Terre, sa forme et l'inclinaison de son axe de rotation par rapport au plan de révolution autour du Soleil (plan de l'écliptique), font varier la quantité d'énergie reçue par unité de surface au sol. Lorsque la distance Planète-Soleil augmente la quantitée d'énergie reçue par la Planète diminue. Notion de constante ou flux solaire. Enfin cette valeur n’est pas utile pour calculer la puissance concentrée par la parabole recouverte d’aluminium d’un cuiseur solaire. Energie solaire reçue par les planètes. L'état de l'eau dépend de la t° et de la pression. Notion de constante ou flux solaire. 1) La puissance solaire reçue par la Terre : 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 quantité d'énergie reçue diminue avec l'éloignement au Soleil. Au niveau de la terre, mais hors de l’atmosphère, la puissance E reçue par m2 est donc : E= 4nd2 L d : distance terre-soleil au cours de l’année. Les singularités de la Terre au sein des planètes rocheuses, Les facteurs déterminant la présence d'eau liquide, Les facteurs intervenant sur la température de surface d'une planète, Les facteurs déterminant la présence d'une atmsophère, La recherche de vie ailleurs dans l'Univers, Thème 1A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique, Chapitre 1 : reproduction conforme de la cellule et réplication de l'ADN, Chapitre 3 : Variabilité génétique et mutation de l'ADN, L'effet des UV sur les populations humaines, Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique, Vie fixée et transport du pollen et des graines. La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et donc dépend de l’angle incident. ; À une distance D, cette puissance est uniformément répartie sur une sphère (fictive) de rayon D.; La surface de cette sphère est S_{\text{sphère}} = 4 \times \pi \times D^2 . se transmet par la nutrition à d’autres êtres vivants. TP : L’énergie solaire reçue par les planètes. Une partie de la puissance solaire incidente est réfléchie par l'atmosphère et par la surface de la Terre et est donc renvoyée dans l'espace. Rappel : La puissance solaire moyenne reçue par unité de surface est obtenue en divisant la puissance totale reçue par la surface de la planète. De ce fait, la puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend : se transmet par la nutrition à d’autres êtres vivants. La puissance totale entrante dans le système sol-atmosphère-océan est estimée à 174 péta watts (PW).Ce flux est composé de : rayonnement solaire (99,97 %, soit 173 PW) : . La hauteur et l'azimut Pour repérer la position du soleil dans le ciel, on utilise deux angles : - la hauteur h : angle entre la direction du soleil et sa projection sur le plan horizontal. 2. Au niveau de la terre, mais hors de l’atmosphère, la puissance E reçue par m2 est donc : E= 4nd2 L d : distance terre-soleil au cours de l’année. Psurfacique = Ps / As W.m-2 = 1,36.103 W.m-2 La Terre ne reçois de toute cette puissance par m² que ce qui arrive sur la surface Sdisque. Les activitées humaines produisent elles aussi des gaz à effet de serre ce qui risque d'amplifier le changement climatique de le Planète. Calculer la puissance reçue par la Terre PS = 3,84 .1026 W cette puissance est interceptée par une sphère de surface As. La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et donc dépend de l’angle incident. Ces deux dernières sont du même ordre de grandeur. ... Etape 3: A l’aide d’une règle graduée, mesurer la distance entre la lampe et le luxmètre. Du fait de la sphéricité du globe, la quantité d’énergie solaire reçue par unité de surface varie selon la latitude: L’énergie reçue est plus grande au niveau de l’équateur (car une même II.3.1.1.La constante solaire [16]: Le soleil rayonne dans tout l’espace par une puissance L=41026w. solaire est grand (d= distance de la planète au soleil ) plus la surface de la sphère sera grande. La puissance qui traverse une même unité de surface (en W/m2) de cette sphère solaire est donc d’autant plus faible qu’on s’éloigne du soleil (voir Fig2.). Si on met cette observation en parallèle avec le tableau présentant quelques. II.3.1.1.La constante solaire [16]: Le soleil rayonne dans tout l’espace par une puissance L=41026w. 2°)les saisons. réfléchie et en partie absorbée par la surface et les enveloppes externes (hydrosphère et atmosphère) de la planète. Calcul du pourcentage de perte entre la puissance hors atmosphère (constante solaire) et celle reçue au sol : 610,5/1526,25*100 = 40%. On rappelle que la constante solaire (pour la Terre) est la puissance rayonnée reçue hors atmosphère par un disque de 1m 2 placé perpendiculairement au rayonnement solaire à une distance de 1 u.a. La constante solaire, aussi appelée irradiance solaire totale, exprime la quantité d’énergie solaire que recevrait une surface de 1 m 2 située à une distance de 1 au (distance moyenne Terre-Soleil), exposée perpendiculairement aux rayons du Soleil, en l'absence d’atmosphère, pendant 1 seconde.Pour la Terre, c'est donc la densité de flux énergétique au sommet de l'atmosphère. La quantité d’énergie reçue diffère d’une saison à l’autre (angle d’incidence du rayonnement solaire). Pourtant, la Terre ne reçoit qu’une infime partie (environ un demi-milliardième) de la puissance émise par le Soleil. Energie solaire reçue par les planètes. Bilan : L'énergie solaire reçue par une planète diminue avec la distance par rapport au Soleil.

La surface qui reçoit le rayonnement est minimale à l'équateur et augmente avec la latitude. La valeur moyenne E 0 est appelée constante solaire … La température de surface théorique d'une planète dépend seulement de la distance à son étoile et des caractéristiques de rayonnement de cette dernière. La puissance reçue par le sol en un lieu donné est égale à la somme de la puissance reçue du Soleil et de celle reçue de l’atmosphère. Cette proportion réfléchie de la puissance solaire dépend de l'albédo terrestre moyen. solaire est grand (d= distance de la planète au soleil ) plus la surface de la sphère sera grande. Savoir La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l’aire de la surface et dépend de l’angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil. Calcul du pourcentage de perte entre la puissance hors atmosphère (constante solaire) et celle reçue au sol : 610,5/1526,25*100 = 40%. Rappel : La puissance solaire moyenne reçue par unité de surface est obtenue en divisant la puissance totale reçue par la surface de la planète. L’irradiation annuelle est la quantité d’énergie solaire moyenne reçue par une surface en un an. Elle dépend du lieux (Plus le lieu est au nord et moins l’énergie solaire reçu par la terre est importante) mais aussi de l’inclinaison et de l’orientation de la surface. Sur Terre elle faut environ 342 w.m- 2 . De plus, la puissance solaire interceptée par une planète … l'énergie solaire reçue par jour sur une surface oriente au sud et inclinée d'un angle égale à la latitude L’unité est le kWh/m2.j. Etape 4: Répéter les étapes 2 et 3 pour tous les autres trous du tube. Relation entre énergie reçue et distance Planète-Soleil.