Le bilan radiatif terrestre

Thèmes abordés

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Résumé du document

Comme nous le savons, le Soleil produit un rayonnement électromagnétique dit rayonnement incident dans tout le système solaire transportant une grande quantité d'énergie due aux nombreuses réactions nucléaires en son centre. Bien que seulement une petite partie de ce rayonnement atteigne la Terre, il est la principale source d'énergie sur Terre pour fournir chaleur et lumière. Dans l'histoire, la température moyenne sur notre belle planète a pu être très froide, ou bien très chaude selon les époques. Pour revenir à l'heure actuelle, la température dépend de l'heure de la latitude ou bien encore de la saison, mais aussi de l'absorption et de la diffusion du rayonnement reçu. Il y a donc un lien entre l'énergie libérée par le Soleil et la température de la Terre, car c'est le bilan des différentes puissances des rayonnements qui la détermine. Nous verrons aujourd'hui la puissance du rayonnement solaire lié à l'albédo, et le bilan radiatif terrestre.

Extraits

[...] C'est l'effet de serre. C'est pourquoi nous parlons souvent des problèmes liés aux occupations des hommes ; relâchement de gaz à effet de serre et modification des sols, l'albédo est modifié. Mais le bilan radiatif est surveillé de très près, notamment par des machines spécialisées gravitant autour de la Terre pour vérifier les différents flux d'énergie. Nous ne devons pas oublier la vapeur d'eau qui a un grand rôle dans la régulation de la température puisqu'elle forme les nuages, qui peuvent alors retenir l'énergie envoyée par le sol ou renvoyer dans l'espace celle du soleil. [...]

[...] Donc, la puissance surfacique diminue plus le Soleil s'éloigne. Grâce au résultat de Ps, nous pouvons trouver Pterre grâce au deuxième paramètre qui est le rayon de la Terre. Souvent, pour mieux imaginer le rayon de la Terre Rt et les ondes qui parviennent jusqu'à la planète, nous représentons un disque imaginaire devant elle. PTerre = PsxSdisque = PsxPIxRT[2]. Finalement, PTerre est une puissance moyenne, car elle doit aussi tenir compte du mouvement de la Terre et de l'exposition de ses surfaces, sans oublier les latitudes et donc les angles d'incidence. [...]

[...] Nous voici dans la partie sur l'albédo terrestre. C'est un nombre compris entre 0 et 1 (elle n'a pas d'unité), souvent converti en pourcentage pour quantifier la capacité réfléchissante d'une surface. Celui terrestre est donc égal au rapport entre la puissance du rayonnement solaire diffusé vers l'espace et la puissance Pterre reçue, on écrit : A = Pdffusée/Pterre. La puissance diffusée vers l'espace peut être mesurée grâce aux satellites. Aujourd'hui, on estime l'albédo terrestre à 0.3 ou 30%. Pour les océans il est plus faible, et pour les nuages il est plus grand. [...]

[...] Nous verrons aujourd'hui la puissance du rayonnement solaire lié à l'albédo, et le bilan radiatif terrestre. Puissance solaire sur Terre et albédo La puissance du rayonnement solaire sur Terre est le rayonnement électromagnétique atteignant la surface terrestre, il dépend de certains critères. Nous le savons, la Terre est la seule planète habitée du système solaire par la présence d'eau à sa surface, sa rotation (qui permet à toutes les surfaces d'être exposées selon les saisons) et surtout sa place privilégiée par rapport au Soleil ; il conditionne la température moyenne de surface. [...]

[...] Au total, l'atmosphère absorbe 20% du rayonnement solaire grâce à ses gaz (vapeur d'eau, dioxygène et ozone). Elle absorbe plus ou moins de rayonnements selon la longueur d'onde de ceux-ci. Elle est dite opaque lorsqu'elle en absorbe beaucoup et transparente à l'inverse. D'ailleurs, le fait que l'atmosphère diffuse le rayonnement solaire donne la couleur bleue au ciel. Mais les gaz échappés par l'activité humaine sont également à prendre en compte. Pour résumer, le rayonnement solaire reçu sur Terre est renvoyé vers l'espace par une diffusion grâce au contact de l'atmosphère, des océans et des continents. [...]