Energie Flashcards
Définition rayonnement
Émission ou propagation d’énergie sous forme d’ondes émises par des atomes ou molécules
Expliquer comment un corps rayonne de l’énergie
Il rayonne de l’énergie en perdant une partie de son énergie interne
Comment un corps peut-il recevoir de l’énergie d’un rayonnement ?
Il peut absorber le rayonnement incident
Quels phénomènes se produisent lors de la réception d’un rayonnement ?
-Absorption (vibration moléculaire)
-Diffusion par réflexion, réfraction, diffraction
Formule albédo
énergie réfléchie / énergie incidente
Donner albédos moyens de : océan, forêt, roche, neige
5%, 15%, 25%, 80%
Conductivité du sol du meilleur au plus mauvais ? (océan, neige, roche, foret)
océan, forêt, roche, neige
Comment se stocke la chaleur en milieu océanique ?
En profondeur
Quel est le milieu avec la restitution de chaleur la plus rapide ? la plus lente ? qu’en est-il de la neige ?
Plus rapide : roche
Plus lente : océan
Neige : pas de restitution
Quel est le milieu avec le plus fort échauffement ?
Roche, milieu continental
Définition du corps noir théorique
Corps idéal absorbant toute l’énergie qu’il reçoit
Quantité d’énergie émise d’un corps noir ?
E = sigma.T**4 avec sigma constante de Stefan, E en W/m²
Longueur d’onde correspondant à l’émission maximale d’énergie d’un corps noir ?
lambda = b/T avec b constante de Wien
Température moyenne du soleil en surface ? Longueur d’onde correspondant au maximum d’émission ?
T = 6000 K
lambda = 0,5 micromètre (visible)
Délimitations du domaine du visible (longueur d’onde)
Environ 400 à 750 nm, donc 0,4 à 0,75 micromètres
Répartition du spectre de rayonnement du soleil en fonction du domaine (UV, visible…)
UV : 8%
visible : 41%
IR : 51%
Définition de la constante solaire
C’est la puissance reçue à la limite supérieure de l’atmosphère sur une surface exposée normalement (=perpendiculairement) aux rayonnements solaires
Valeur de la constante solaire
1360 W/m²
Valeur de la puissance moyenne globale
340 W/m²
Quel utilité d’observation au fait que le soleil émet grandement dans le domaine du visible ?
On a une application satellite : l’imagerie visible
Qu’est-ce que l’imagerie visible ?
Mesure du rayonnement solaire réfléchi par les nuages/surface
A quoi correspondant du blanc brillant sur une image obtenue par imagerie visible ?
Une haute réflexion (nuage épais, neige)
Avantages et inconvénients de l’imagerie visible
Avantages : ce que l’oeil humain pourrait voir
Inconvénients :
-Visible uniquement la journée
-Effet de masque (rien en dessous de gros nuage)
-Confusion neige/nuage
Certaines ondes se propagent au delà de l’atmosphère terrestre jusque dans l’espace, quelles sont leur valeur de longueur d’onde
De 10 à 12 micromètres (IR)
Comment sait-on que l’ensemble Terre-Atmosphère rayonne dans l’infrarouge ?
Température Terre en surface = 288k donc lambda = 10 micromètres
Température atmosphère = 250K donc lambda = 12 micromètres
Quel est l’application satellite au rayonnement terre-atmosphère ?
Imagerie IR thermique : mesure du rayonnement infrarouge émis par surface/nuages
Avantage/inconvénient de l’imagerie infrarouge
Avantage : observation continue
Inconvénients :
-effet de masque
-confusion nuages bas/sol
Définition conduction
Transmission de chaleur par contact
L’air est-il bon conducteur de chaleur ?
Non
Quelle partie de l’atmosphère est concernée par la conduction ?
Surface de la Terre et base de l’atmosphère
Définition convection
Transfert vertical de chaleur (principe Archimède)
Quel phénomène remarquable est créé par la convection ?
Les plus gros : orages,…
C’est quoi la chaleur latente ?
Chaleur dégagée/absorbée lors des changements de phase de l’eau
D’un point de vue radiatif uniquement, quelle tendance a l’atmosphère ?
Elle a tendance à se refroidir, et inversement pour la surface
Comment obtient-on l’équilibre thermique terre-atmosphère si on sait que d’un point de vue radiatif c’est déséquilibré ?
Grâce aux processus non radiatifs, chaleur sensible et chaleur latente
C’est quoi la chaleur sensible ?
Energie par conduction et convection
Quel est l’albédo moyen du système Terre-Atmosphère ?
30%
Le bilan énergétique est-il valable pour tout le globe ?
Non, uniquement équateur-moyennes latitudes
Aux pôles c’est l’inverse, c’est la surface qui est plus froide que l’atmosphère
Globalement, quelle partie du globe est en déficit et laquelle est en excès énergétique ?
Pôles en déficit et moyennes latitudes vers equateur en excès
Définition équateur météorologique
Séparation du globe en deux hémisphères énergétiquement équilibrés (chacun d’entre eux a un bilan nul)
Position de l’équateur météo ?
Ete HN : 15°N
Ete HS : 5°S
Pourquoi ce décalage dans la position de l’équateur météo en fonction de la saison ?
HN beaucoup plus continental, les 2 hémisphères ont des albédos différents, donc des bilans différents
En juillet, l’équateur météo est-il toujours à 15°N ?
Non, il s’agit d’une position moyenne. Il peut y avoir des écarts, surtout aux frontières continents/océans, surfaces hétérogènes !!
Le système terre-atmosphère est toujours en déséquilibre, par quoi est-il équilibré ?
Transferts d’énergie méridiens :
-Courants océaniques
-Mouvements atmosphériques
