La répartition de l'énergie solaire sur Terre

Bilan thème B

Les rayons solaires et leur devenir :

Le Soleil émet de grandes quantités d'énergie dans l’espace, cependant comme la Terre est extrêmement petite devant le Soleil et que la distance entre la Terre et le Soleil est d'environ 150 millions de kilomètres, la Terre n'intercepte qu'une très petite partie des rayons solaires. La puissance reçue par une surface dépend de son inclinaison, sur Terre elle varie donc en fonction de l’heure (=variation diurne), du moment de l’année (=variation saisonnière) et de la latitude. Plus l'inclinaison des rayons solaires est grande, moins l'énergie reçue est grande.

Les rayons solaires atteignent la Terre sous forme de rayons UV, infrarouges et visibles. Une partie de ces rayons solaires sont réfléchies par l'atmosphère et par la surface de la Terre et sont donc renvoyés dans l'espace. Cette proportion réfléchie de la puissance solaire dépend de l'albédo. L'albédo terrestre moyen actuel est de 0,31. Ainsi, environ 30 % de la puissance solaire atteignant la Terre est réfléchie par l'atmosphère et la surface terrestre vers l'espace tandis que les 70 % restants sont absorbés par l'atmosphère et la surface terrestre.

Lorsque les rayons solaires sont absorbés par la surface terrestre, celle-ci émet un rayonnement infrarouge, ce phénomène permet de réchauffer la Terre. Cependant, l'atmosphère ne laisse passer qu’une faible partie du rayonnement infrarouge et en absorbe la majorité. Cette absorption de la puissance infrarouge par l'atmosphère est appelée « effet de serre ». Cet effet de serre est dû aux interactions moléculaires entre le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et certains gaz atmosphériques appelés « gaz à effet à serre » (eau, CO2…). Puis une partie de ce rayonnement infrarouge absorbé par l'atmosphère est réémise vers l'espace tandis que la majeure partie est réémise vers le sol. L’effet de serre est renforcé par l’activité humaine, ce qui entraine un réchauffement climatique.

La photosynthèse :

Les rayons solaires participent également à la photosynthèse. En effet, les plantes pratiquant la photosynthèse produisent de la matière organique (glucose) grâce à l’énergie solaire. Cette production nécessité également de l’eau, du CO2 et des sels minéraux. La photosynthèse permet donc la conversion de l'énergie solaire en énergie chimique, présente dans les molécules organiques produites lors de la photosynthèse.

La photosynthèse est indispensable car le glucose et le dioxygène (O2) produit par les plantes lors de la photosynthèse sont utilisées par les êtres vivants pour se fournir en énergie et permettre leur fonctionnement.

Le bilan thermique humain :

La température moyenne interne du corp humain est 37°C, elle est le signe d’une bonne santé. Malgré les variations des températures extérieur elle reste constante au niveau des organes vitaux (ex : la tête, le buste) pour favoriser la bonne circulation du sang.

La stabilité de la température du corp dépend de l’équilibre entre les gains et les pertes d’énergie. Le gains d’énergie est possible grâce aux échange thermiques avec le milieu extérieur. les échanges thermiques (appelés flux d'énergie) joue un rôle dans les gains et les pertes d’énergie du corp, il en existe trois principaux :

...