La Terre reçoit de l’énergie du Soleil

Résumé du document

Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre. C'est une énorme boule d'hydrogène et d'hélium soumise, dans sa région centrale, à des conditions extrêmes : pression de centaines de milliards d'atmosphères, température de l'ordre de 15 millions de degrés. Ces conditions sont telles que les noyaux atomiques d'hydrogène fusionnent en noyaux d'hélium. C'est le mécanisme de fusion thermonucléaire qui dégage une quantité considérable d'énergie : la fusion de 1 g par seconde d'hydrogène ou hélium fournit une puissance de 600 millions de kW. On estime qu'à chaque seconde, le Soleil « consomme » ainsi 4 millions de tonnes de matière.

Extraits

[...] Pour comprendre, il faut analyser ce que devient l'énergie reçue du Soleil. Près de la moitié de l'énergie arrivant au sommet de l'atmosphère terrestre est réfléchie ou absorbée par cette atmosphère. L'autre moitié est absorbée directement par la surface terrestre et contribue à élever sa température. L'énergie solaire absorbée est à nouveau émise par la surface terrestre sous forme de rayonnement infrarouge mais cet infrarouge ne repart pas directement dans l'espace : il est en partie absorbé par des constituants de l'atmosphère (vapeur d'eau et dioxyde de carbone principalement). [...]

[...] Ces déséquilibres locaux constituent le moteur des mouvements atmosphériques et océaniques. Résumé/Conclusion Le Soleil émet dans l'espace de l'énergie, essentiellement sous forme de lumière visible et d'infrarouges. L'origine de cette énergie est la fusion thermonucléaire d'hydrogène en hélium. Cette énergie est rayonnée dans toutes les directions de l'espace, de manière sphérique Les planètes reçoivent une quantité d'énergie solaire qui varie comme l'inverse du carré de leur distance au Soleil. Les planètes proches du Soleil (Mercure, Vénus) sont donc très chaudes, les planètes lointaines (Saturne, Neptune . ) glacées. [...]

[...] L'importance de la distance au Soleil Les autres planètes reçoivent également de l'énergie du Soleil mais la valeur de la constante solaire est variable d'une planète à l'autre. En effet, le Soleil émet son énergie de manière sphérique c'est-à-dire de façon égale dans toutes les directions de l'espace. Dans ces conditions, une surface de 1 m2 perpendiculaire à la direction du Soleil reçoit toujours la même quantité d'énergie à une distance donnée de l'étoile. En revanche, plus cette surface est proche du Soleil, plus elle reçoit une puissance thermique élevée. [...]

[...] En revanche, la situation est inverse vers les pôles : ces zones rayonnent davantage d'énergie infrarouge qu'elles ne reçoivent d'énergie solaire et tendent donc à se refroidir. B. Une alternance des saisons au cours de l'année a. Un axe des pôles inclinés. L'organisation des zones climatiques est encore compliquée par une particularité astronomique que nous avons négligée jusque-là. Le plan de l'équateur terrestre est incliné de par rapport au plan de révolution de la Terre autour du Soleil. La Terre, au cours de sa rotation annuelle, incline donc tantôt son pôle nord, tantôt son pôle sud vers le Soleil. [...]

[...] A la surface de la Terre, l'énergie solaire est inégalement répartie. Elle dépend de la latitude car, du fait de la sphéricité de la Terre, un mètre carré de surface du sol à l'équateur reçoit beaucoup plus d'énergie solaire qu'au pôle. A une latitude donnée, elle varie aussi au cours de l'année à cause de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre : au cours de l'année, la Terre incline tantôt son pôle Nord, tantôt son pôle Sud vers le Soleil. [...]