Séquence 5 : Le bilan radiatif terrestre
La Terre reçoit le rayonnement solaire et émet elle-même un rayonnement. Le bilan conditionne le milieu de vie. La compréhension de cet équilibre en classe de première permettra d'aborder sa perturbation par l'humanité en terminale.
Savoirs
La proportion de la puissance totale, émise par le Soleil et atteignant la Terre, est déterminée par son rayon et sa distance au Soleil.
Une fraction de cette puissance, quantifiée par l'albédo terrestre moyen, est diffusée par la Terre vers l'espace, le reste absorbé par l'atmosphère, les continents et les océans.
La surface terrestre émet un rayonnement électromagnétique dans le domaine infrarouge dont la puissance par unité de surface augmente avec la température.
Une partie de cette puissance est absorbée par l'atmosphère, qui elle-même émet un rayonnement infrarouge vers l'espace et vers la surface terrestre (effet de serre).
La puissance reçue par la surface terrestre en un lieu donné est égale à la somme de la puissance reçue du Soleil et de celle reçue de l'atmosphère. Ces deux dernières sont du même ordre de grandeur.
Un équilibre, qualifié de dynamique, est atteint lorsque la surface terrestre reçoit au total une puissance moyenne égale à celle qu'il émet. La température moyenne de la surface terrestre est alors constante.
Savoir-faire
Calculer la proportion de la puissance émise par le Soleil qui atteint la Terre.
L'albédo terrestre étant donné, déterminer la puissance totale reçue par la surface terrestre de la part du Soleil.
Liens mathématiques :
- géométrie : calculs d'aires
- proportionnalité
Commenter la courbe d'absorption de l'atmosphère terrestre en fonction de la longueur d'onde.
Représenter sur un schéma les différents rayonnements reçus et émis par le sol. Expliquer qualitativement l'influence des différents facteurs (albédo, effet de serre) sur la température terrestre moyenne.
Liens mathématiques :
- lectures graphiques
- grandeurs et mesures
Pour l'année 2023/2024, cette séquence est traitée par l'enseignante de physique/chimie
