Thème 2 : Le Soleil, notre source d’énergie
L'énergie solaire est la fraction de l'énergie électromagnétique provenant du Soleil, traversant l’atmosphère
qui en absorbe une partie, et parvenant à la surface de la Terre. Le Soleil est à l'origine de la plupart des
énergies sur Terre, à l'exception de l'énergie nucléaire et de la géothermie profonde.
Chapitre 2 : Le bilan radiatif terrestre
L’eau liquide est essentielle à la vie. Elle est présente sur Terre grâce à sa température moyenne de surface
(+15°C) qui est le résultat d’un équilibre du bilan radiatif entre énergie perçue et énergie réémise par la Terre.
Quelle fraction de la puissance du soleil la Terre reçoit-elle et quels sont les différents facteurs qui conduisent
à un bilan radiatif équilibré ?
I. La puissance radiative solaire reçue par la Terre
La puissance Ptot est émise par la source dans toutes les directions de l’espace. A une distance d de la
source, elle est donc équitablement répartie sur l’ensemble de la sphère fictive de rayon d. La puissance par
unité de surface Psurf est la puissance reçue par une surface de 1m2 sur cette sphère.
Psurf = Psoleil / 4πd^2
Déterminer la fraction de la puissance solaire interceptée par la Terre en utilisant le rapport des surfaces : eT
=Ssphère / Sdisque-Terre = πRT^πD^2 = RT^D^2
99,9% de la puissance radiative reçue par l’atmosphère et la surface terrestre provient du Soleil. Pourtant, la
Terre ne reçoit qu’une infime partie (environ un demi-milliardième) de la puissance émise par le Soleil. La
puissance moyenne reçue par la Terre en 24 heures au sommet de son atmosphère est d’environ 340 W.m2.
Le rayonnement solaire intercepté par une planète dépend de sa distance au Soleil et de son rayon. Plus la
distance est grande et plus le rayon est petit, moins élevée sera la puissance reçue. [Ptot-planète = (Psoleil /
4πD^2) x π x R^2 = (Psoleil / 4) x (R / D)^2
L'énergie solaire est la fraction de l'énergie électromagnétique provenant du Soleil, traversant l’atmosphère
qui en absorbe une partie, et parvenant à la surface de la Terre. Le Soleil est à l'origine de la plupart des
énergies sur Terre, à l'exception de l'énergie nucléaire et de la géothermie profonde.
Chapitre 2 : Le bilan radiatif terrestre
L’eau liquide est essentielle à la vie. Elle est présente sur Terre grâce à sa température moyenne de surface
(+15°C) qui est le résultat d’un équilibre du bilan radiatif entre énergie perçue et énergie réémise par la Terre.
Quelle fraction de la puissance du soleil la Terre reçoit-elle et quels sont les différents facteurs qui conduisent
à un bilan radiatif équilibré ?
I. La puissance radiative solaire reçue par la Terre
La puissance Ptot est émise par la source dans toutes les directions de l’espace. A une distance d de la
source, elle est donc équitablement répartie sur l’ensemble de la sphère fictive de rayon d. La puissance par
unité de surface Psurf est la puissance reçue par une surface de 1m2 sur cette sphère.
Psurf = Psoleil / 4πd^2
Déterminer la fraction de la puissance solaire interceptée par la Terre en utilisant le rapport des surfaces : eT
=Ssphère / Sdisque-Terre = πRT^πD^2 = RT^D^2
99,9% de la puissance radiative reçue par l’atmosphère et la surface terrestre provient du Soleil. Pourtant, la
Terre ne reçoit qu’une infime partie (environ un demi-milliardième) de la puissance émise par le Soleil. La
puissance moyenne reçue par la Terre en 24 heures au sommet de son atmosphère est d’environ 340 W.m2.
Le rayonnement solaire intercepté par une planète dépend de sa distance au Soleil et de son rayon. Plus la
distance est grande et plus le rayon est petit, moins élevée sera la puissance reçue. [Ptot-planète = (Psoleil /
4πD^2) x π x R^2 = (Psoleil / 4) x (R / D)^2
