Enseignement scientifique / Puissance solaire

 Puissance solaire émise par la sphère de dispersion = puissance rayonnée avec S s de disp = 4PI dt-s2

                                                                                                                                                        Sphère de dispersion

Puissance solaire par unité de surface = puissance rayonnée X Sdisque terrestre d’Interception avec S disque = PI R2                                                                          S sphère de dispersion.      

R = 6,3.106 m

Application : P = 3,84.10 26 X PI X (6,38.106)2

                             4 PI (150.10 9) 2[pic 1]

[pic 2]

P = 3,84.1020 X (6,38) 2 fleche P (environ) = 1,74. 1017W   

      4 X (150) 2

Puissant solaire reçu par m2 de surface terrestre ? avec S terre = 4 PI avec R= 6,38.106m

Application : P= puissance solaire reçu par le disque terrestre d’interception 

                               Surface de la sphère terrestre

P = 1,74. 1017 flèches P=(environ) 340W/m2

           4 PI (6,38.106)2

Comment cette énergie solaire est-elle repartie sur terre ?

        II) LE DEVENIR DE L’ENERGIE SOLAIRE REÇU :  LES FACTEUR INTERVENANT DANS LE BILAN RADIATIF

1. Le rayonnement terrestre solaire et l’albedo terrestre [pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6]

[pic 7][pic 8][pic 9]

[pic 10]

[pic 11][pic 12]

[pic 13]

NN   Albedo : une partie de la puissance solaire incidente et réfléchie par l’atmosphère et par la surface de la terre donc renvoyer dans l’espace, une partie est absorber par les surfaces terrestres rencontrer.

Dans l’expérience du doc 1 (combustion) la puissances incidente est la même pour les deux papiers or le papier noir s’enflamme beaucoup plus vite se qui prouve que la puissance absorber sous forme de chaleur et plus grande pour le noir que le blanc.

        On en conclu qu’une surface claire réfléchie plus de puissance qu’une surface sombre. L’énergie solaire reçu par une surface terrestre est égale à l’Energie solaire arrivant sur terre (incidente) moins l’énergie réfléchie.

On définit l’albedo terrestre par le rapport entre l’énergie solaire réfléchie.

Albedo = énergie solaire réfléchie

                  Energie solaire incidente

C’est un nombre sans unité compris entre 0 et 1.

L’albedo moyen terrestre actuelle est de 0,3. Ce qui signifie que 30% de l’énergie arrivant sur terre est réfléchie vers l’espace et donc perdu pour la planète. Les 70% restant sont absorber par l’atmosphère et par la surface terrestre. Finalement seule l’énergie incidente non réfléchie peut réchauffer la surface.

A plus petite échelle l’albedo varie selon le type de surface. Plus l’albedo d’une surface éclairer est faible plus la surface absorbe d’énergie et plus elle s’échauffe.

II) albedo est changement climatique

Doc 5

On a intérêt a augmenté l’albédo des surfaces en ville donc de privilégier les surfaces claires.

Doc 6

Plus la calotte glacière fonds plus l’albedo diminue et en conséquence la planète absorbe plus d’énergie ce qui contribue à augmenter encore plus sa température.

Une partie de l’Energie absorbe est réémise = rayonnement infrarouge du sol et effet de serre

Tout corps possédant une température émet un rayonnement thermique. Le sol émet un rayonnement électromagnétique dans le domaine infrarouge.

Que devienne les infrarouges émit par la surface terrestre par la surface terrestre réchauffer ?

Une partie de se rayonnement et perdu et s’échappe vers l’espace c’est environ 90watt/m²   l’autre partie et absorber par l’atmosphère par la présence de certains gaz atmosphérique qu’on appelle des (GES) pratiquement 300watt par m². Cette Energie absorber par GES échauffe l’atmosphère qui émet à son tour un rayonnement infrarouge la moitie s’chappe vers l’espace et l’autre moitié renvoyer vers la surface terrestre. Cette énergie conserve par l’atmosphère qui constitue l’effet de serre, cet effet de serre est dû à l’interaction moléculaire, entre le rayonnement infrarouge émit par la surface terrestre et certains gaz atmosphérique appeler gaz à effet de serre ou GES.

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