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Bioclimatologie > Examen 1 > Flashcards

Examen 1 Flashcards

1
Q

Définir les principales bandes spectrales (dans le spectre électromagnétique) associées à la bioclimatologie

A

Les principales bandes spectrales retrouvées en bioclimatologie se situent entre 0,3 et 100 µm.

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Q

Distinguer entre le rayonnement de courtes vs. grandes longueurs d’onde.

A

Le rayonnement solaire correspond aux courtes longueurs d’ondes (entre 0,15 et 3 µm). Tandis que le rayonnement infrarouge ou thermique correspond aux longues longueurs d’ondes (entre 3 et 100 µm).

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3
Q

Quelles sont les catégories de spectres de rayonnement solaire

A

Le rayonnement ultraviolet (UV) sous 0,4 µm;

Le rayonnement utile pour la photosynthèse (PAR ou lumière visible) entre 0,4 et 0,7 µm;

Le proche infrarouge entre 0,7 et 1,5 (ou 3,5) µm;

L’infrarouge lointain supérieur à 1,5 (ou 3,5) µm

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4
Q

Flux lumineux vs densité de flux lumineux

A

Le flux lumineux ou flux énergétique (Qe) s’agit de la quantité d’énergie radiative émise, transportée ou reçue par unité de temps → J s–1 ou Watt (W).

Alors que la densité de flux énergétique s’agit du flux énergétique par unité de surface → W m-2

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Q

Quelle est la conversion entre le rayonnement énergétique (W m–2) et la densité de flux de photons utiles à la photosynthèse (DFPP, µmol m–2 s–1, et vice versa.

A

2,3 µmol photons m–2 s–1 (DFPP) = 1 W m–2 (0,3 à 3 µm)

4,6 µmol photons m–2 s–1 (DFPP) = 1 W m–2 (0,4 à 0,7 µm)

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6
Q

Qu’est-ce qu’un pyranomètre?

A

Un capteur permettant de mesurer le rayonnement solaire provenant d’un hémisphère, réfléchi par le sol (lorsqu’inversé) ou diffus (avec anneau)

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7
Q

Qu’est-ce qu’un pyrhéliomètre?

A

Un capteur permettant de mesurer le rayonnement solaire direct sous une incidence normale (capteur doit suivre la trajectoire solaire)

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8
Q

Qu’est-ce qu’un quantummètre?

A

Un capteur permettant de mesurer le rayonnement solaire entre 0,4 et 0,7 um

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9
Q

Quels sont les rôles du rayonnement terrestre et du rayonnement atmosphérique dans le bilan radiatif d’une culture ou d’un animal

A

Le rayonnement atmosphérique consiste du rayonnement absorbé et émis par les gaz constituants l’atmosphère.

Le rayonnement terrestre (grandes λ) est émis par la surface terrestre.

Ces deux rayonnements sont impliqués dans le bilan radiatif d’une culture ou d’un animal.

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10
Q

Énumérer les composantes du bilan radiatif et expliquer chacune d’entre elles

A

Rayonnement net (Rn): la différence entre le rayonnement incident et le rayonnement émis → en W m–2.

Gains: rayonnement solaire (St) et rayonnement de longues λ provenant du ciel (Ld) (et du sol s’il y a lieu)

Pertes: rayonnement réfléchi (ρs St) et rayonnement de longues λ émis par la surface (Lu)

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11
Q

Qu’est ce que le flux énergétique

A

Quantité d’énergie radiative émise, transportée ou reçue par unité de temps

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12
Q

Qu’est ce que la densité de flux énergétique

A

Flux énergétique par unité
de surface

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13
Q

Qu’est ce que l’éclairement énergétique

A

Densité de flux incidente sur une surface donnée

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14
Q

Qu’est ce que l’exitance énergétique

A

Densité de flux émise par une surface

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15
Q

Qu’est ce que l’intensité

A

Flux émis par unité d’angle solide

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16
Q

Qu’est-ce que la luminance

A

Densité de flux émis par unité d’angle solide

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17
Q

Qu’est ce qu’un corps noir

A

C’est un « radiateur parfait » transformant l’énergie thermique en énergie radiative au taux maximum que permettent les lois de la thermodynamique; de plus, il absorbe et convertit en chaleur toute l’énergie radiative reçue

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18
Q

Qu’indique la loi de Wien

A

La longueur d’onde correspondant à la valeur maximale de l’exitance spectrale (λBmax en µm)

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19
Q

Plus un objet est chaud, plus la longueur d’ondes est

A

Petite

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20
Q

Quelles sont les proportions des bandes spectrales émises par le soleil

A

~40–45% dans le visible
~40% dans le proche IR
~12% IR moyen et lointain

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21
Q

Qu’est ce que la réflectance

A

La fraction du rayonnement incident (pour une λ donnée) qui est réfléchi

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22
Q

Quels facteurs influencent a réflectance d’un feuillage

A

La réflectance du feuillage varie en fonction de la longueur d’onde; elle varie aussi en fonction de l’âge, du statut nutritif et de la teneur en eau

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23
Q

Qu’est ce que l’absorptance

A

La fraction du rayonnement incident (pour une λ donnée) qui est absorbé par un corps

24
Q

Qu’est ce que la transmittance

A

La fraction du rayonnement incident (pour une λ donnée) traversant un corps

25
Q

α + τ + ρ =

A

1

26
Q

Qu’est ce que l’albédo

A

Le coefficient de réflexion (du rayonnement solaire) d’une surface naturelle

27
Q

Qu’est ce que l’émissivité

A

Rapport du flux d’énergie émis par un objet sur le flux émis par un corps noir qui a la même T°

28
Q

Qu’indique la loi de Kirchoff

A

αλ = ελ

29
Q

Quels facteurs influencent la réflectance d’un sol

A

Dépend de :
* la teneur en eau (θ)
* contenu en matière organique
* taille des particules
* angle d’incidence du soleil

30
Q

Qu’est ce que le zénith

A

Point dans la sphère directement au-dessus de l’observateur

31
Q

Qu’est ce que l’élévation du soleil (β)

A

Degrés au-dessus de l’horizon

32
Q

Qu’est ce que l’angle solaire zénithal (Z)

A

Degrés entre les rayons du soleil et le zénith

33
Q

Plus l’angle entre le faisceau et la surface est aigu, plus le faisceau est dispersé sur une _____________ superficie

A

Grande

34
Q

Qu’indique la loi de Lambert

A

La densité de flux sur une surface en fonction de l’angle d’élévation solaire

35
Q

Qu’indique la loi de Stefan-Boltzmann

A

L’énergie totale émise par unité de surface et de temps en watt par mètre carré (W m–2)

36
Q

Quelles sont les caractéristiques d’un couvert végétal qui affectent le profil lumineux

A
  • L’indice de surface foliaire (ISF) ou leaf area index (LAI) en anglais)
  • L’angle d’inclinaison des feuilles
37
Q

Qu’est ce que l’ISF

A

Cet indice foliaire représente la somme des surfaces foliaires du couvert projetées en m2 par m2 de sol sous-jacent

38
Q

Qu’est ce qu’un couvert planophylle

A

Prédominance de feuilles horizontales

39
Q

Qu’est-ce qu’un couvert uniforme

A

Probabilité d’inclinaison des feuilles : la même pour tous les angles

40
Q

Qu’est ce qu’un couvert érectophylle

A

Prédominance de feuilles verticales

41
Q

Qu’est-ce qu’un couvert plagiophylle

A

Les feuilles inclinées entre 30 et 60° sont les plus fréquentes

42
Q

Qu’est ce qu’un couvert extrémophylle

A

2 inclinaisons des feuilles possibles → horizontale ou verticale

43
Q

Quelles sont les composantes du bilan énergétique

A

Flux de chaleur dans le sol (par conduction)
Flux de chaleur sensible (réchauffement de l’air)
Flux de chaleur latente (évaporation de l’eau)
Énergie « métabolique » (photosynthèse)
Variation du stock de chaleur (sol ou couvert)

44
Q

Qu’est-ce que la conduction

A

Transfert d’énergie (chaleur) selon un gradient thermique d’une région de T° élevée vers une de T° plus basse sans
déplacement de matière (par ex. un fluide)

45
Q

Qu’est-ce que la convection

A

Transport de l’énergie thermique par un fluide en mouvement; il y a donc transfert de matière (de masse) à l’état fluide

46
Q

Qu’est ce que la conductivité thermique

A

Coefficient caractérisant l’aptitude d’un matériau à transmettre la chaleur par conduction

47
Q

Qu’est ce que la conductivité thermique massique

A

Correspond à l’apport de chaleur nécessaire pour élever la T° d’une unité de masse d’une substance de 1 K.

48
Q

À quoi sont dus les transferts de chaleur ou de matière par diffusion

A

Aux collisions thermiques aléatoires des molécules; c’est le mécanisme principal dans les fluides immobiles tel que l’air dans les cavités sous-stomatiques des
feuilles.

49
Q

À quoi sont dus les transfert par convection et turbulence

A

À un mouvement de masse à l’intérieur d’un fluide amenant un transfert et un mélange d’énergie et de matière; la convection est généralement associée au mouvement vertical dans l’atmosphère

50
Q

Quels sont les trois types de convection

A

Convection libre (naturelle) : transfert de chaleur résultant du mouvement naturel d’un fluide généré par une différence de T° ou de densité

Convection forcée (mécanique) : mouvement du fluide provoqué par un champ de force extérieur

Convection mixte : libre + forcée

51
Q

Qu’est-ce que la couche limite

A

La zone près de la surface où la vitesse moyenne du vent (u) est moindre que la vitesse du vent ambiant (uo)

52
Q

Qu’est-ce que l’écoulement laminaire

A

Mouvement du fluide parallèle à la surface; les couches de fluide glissent les unes sur les autres sans se mélanger

53
Q

Qu’est-ce que l’écoulement turbulent

A

Le mouvement désordonné des molécules individuelles à l’intérieur du fluide; les couches du fluide s’entremêlent

54
Q

Dans la couche limite laminaire, il n’y a pas de ______________; les transferts de chaleur et de matière s’y effectuent par ______________

A

Convection; diffusion moléculaire

55
Q

Que permet de calculer le nombre de Reynolds

A

l’épaisseur de la couche limite où l’écoulement est laminaire

Bioclimatologie (2 decks)

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