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1ère PARTIE
L'ATMOSPHERE ET L'ENERGIENotre planète tire toute son énergie d'une seule source : le Soleil. Le sol, les océans et l'atmosphère reçoivent de l'énergie du Soleil sous forme de rayonnement électromagnétique. La lumière que nous voyons est formée de ce rayonnement. Le rayonnement auquel nos yeux sont sensibles ne représente qu'une petite portion du rayonnement que l'on reçoit du Soleil.
Variations
horizontales du rayonnement
solaire
L'équateur reçoit plus d'énergie que les deux pôles, car : Les rayons arrivent
de façon directe
à l'équateur
(contrairement aux autres
régions où
les rayons arrivent
à l'oblique)
; Le soleil est la source d'énergie la plus importante que reçoit la Terre. La constante solaire est de 1368 W/m2. Donc au sommet de l'atmosphère entre l'équateur et les tropiques elle est de 1368 W/m2, mais en moyenne globale l'énergie reçue sur la Terre est de : 1368/4 W/m2, soit 342 W/m2.  Le rayonnement
s'étale sur
une plus grande surface
aux Sur ces 342 W/m2 qui arrivent au sommet de l'atmosphère, un tiers de l'énergie rebondit sur l'atmosphère, le sol ou les océans... soit 102.W/m2 s'échappe vers l'espace ce qui fait que 175.W/m2 arrive à la surface de la Terre. 20 W/m2 de l'énergie est dispersé entre le sol et l'atmosphère ce qui les réchauffe. 80 W/m2 est dispersé pour l'évaporation de l'eau car ceci consomme de l'énergie. Puis quand la vapeur se transforme en eau (pour les nuages, pluie...) cela libère de l'énergie chauffant l'atmosphère. La Terre rayonne 415 W/m2 sous forme d'infrarouge soit plus d'énergie qu'elle en reçoit. Ceci est dû à l'effet de serre. Ce sont des gaz qui laissent passer la lumière (ondes courtes) arrivant du Soleil vers la Terre qui piègent le rayonnement infrarouge (les ondes longues) entre les gaz à effet de serre de l'atmosphère et la Terre. Pour plus d'infos sur ces gaz... 395.W/m2 chauffent l'atmosphère sur ces 415.W/m2 et 20.W/m2 s'échappent vers l'espace. 340.W/m2 alimentent l'effet de serre soit un mécanisme qui permet de réutiliser en boucle, les rayonnements infrarouge. Puis 55 W/m2 sont évacués vers l'espace. Ce qui fait que la Terre renvoie autant d'énergie vers l'espace qu'elle en utilise comme sur les 342.W/m2 de lumière que l'atmosphère reçoit, 102.W/m2 sont perdus soit 240.W/m2 sont conservés. Comme l'atmosphère évacue la chaleur reçue vers l'espace soit 65+20+80+20+55=240.W/m2. cela équilibre tout.
Voici une vidéo du CNES parlant du bilan thermique de la Terre. Le rayonnement aux ondes courtes et l'atmosphèreL'atmosphère fait écran total aux rayons gammas et rayons X. Leur interaction avec l'atmosphère supérieure donne l'ionosphère. Seule une partie de l'UV, le spectre de la lumière visible et les ondes radio atteignent le sol.
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