Bilan radiatif terrestre
Transferts thermiques - Physique-Chimie Spécialité
Exemple d'exercice parmi les 5 exercices du chapitre
La Terre reçoit de l'énergie du Soleil sous forme de rayonnement. Une partie de cette énergie est réfléchie
(albédo) et le reste est absorbée. La température moyenne terrestre peut être estimée en considérant le
bilan thermique du système Terre-atmosphère.
On rappelle la loi de Stefan-Boltzmann qui donne la puissance rayonnée par la Terre :
\[ P_{\text{Terre}} = σ \times A \times T^{4} \]
où :
- - \( P_{\text{Terre}} \) est la puissance rayonnée par la Terre (en \( \text{W} \)),
- - \( σ = 5\mbox{,}67 \times 10^{-8}\:\text{W}\mathord{\cdot}\text{m}^{-2}\mathord{\cdot}\text{K}^{-4} \) est la constante de Stefan-Boltzmann,
- - \( A \) est la surface de la Terre (en \( \text{m}^{2} \)),
- - \( T \) est la température moyenne de la Terre (en \( \text{K} \)).
- - Rayon de la Terre : \( R_{\text{Terre}} = 6\mbox{,}37 \times 10^{6}\:\text{m} \)
- - La constante solaire représente la puissance solaire qui atteint une surface d'un mètre carré au sommet de l'atmosphère terrestre : \( S = 1\:370\:\text{W}\mathord{\cdot}\text{m}^{-2}\)
- - Albédo terrestre : \( \alpha = 0\mbox{,}400 \)
- - Une fraction de la puissance infrarouge émise par la Terre est réabsorbée par l’atmosphère. On définit le facteur de l’effet de serre simplifié, noté \( k \), par : \( k = \dfrac{T_{\text{effet de serre}}}{T_{\text{sans effet de serre}}} = 1\mbox{,}10 \)
On donnera le résultat avec le nombre de chiffres significatifs permis par les données de l'énoncé, suivi de l'unité qui convient.
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