Géologie · Première · 1 leçon

Fiche de révision : Le Soleil, notre source d'énergie

L’essentiel de chaque leçon du chapitre, tel qu’il est écrit dans le cours : à relire, à imprimer, puis à vérifier par l’entraînement.

Les notions de cette fiche

Effet de serre et bilan radiatif — Rayonnement solaire incident, albédo, rayonnement infrarouge terrestre, gaz à effet de serre (H₂O, CO₂, CH₄), température d'équilibre avec et sans effet de serre.

À maîtriser avant de commencer

Ces notions sont utilisées ici. Relisez-les si l’une d’elles vous échappe.

Combustions — Triangle du feu, combustion complète du carbone, du méthane, du butane ; produits (CO₂, H₂O), combustion incomplète (CO, suies), dangers.

Le début de la fiche

Extrait de la leçon « Bilan radiatif et effet de serre : ce que la Terre garde », tel qu’il figure sur la fiche.

Ce qu'il faut retenir

$\Phi = \frac{1\,361}{4} \approx 340 \ \text{W/m}^{2}$
$P_{\text{réfléchie}} = \alpha\,\Phi \qquad P_{\text{absorbée}} = (1 - \alpha)\,\Phi$
$P = P_{\text{surfacique}} \times S \qquad (1\ \text{km}^{2} = 10^{6}\ \text{m}^{2})$
$T_{\text{avec effet de serre}} \approx 15\ ^{\circ}\text{C} \qquad T_{\text{sans}} \approx -18\ ^{\circ}\text{C}$

Tableau : Relation ou règle, Énoncé, Domaine de validité
Relation ou règle	Énoncé	Domaine de validité
Puissance reçue	$1\,361$ W/m² face au Soleil ; $340$ W/m² en moyenne sur la sphère (facteur $1/4$ : disque éclairé / sphère entière)	moyenne annuelle et globale
Albédo	fraction réfléchie, $0 \leqslant \alpha \leqslant 1$ , sans unité ; Terre ≈ $0{,}30$ , neige ≈ $0{,}8$ , banquise ≈ $0{,}6$ , océan ≈ $0{,}1$	valeurs typiques, arrondies
Réfléchi / absorbé	$\alpha\Phi$ et $(1 - \alpha)\Phi$ , en W/m² ; leur somme vaut $\Phi$	global pour l’albédo planétaire ; local si le flux incident sur la surface est donné, sans autres échanges dans ce calcul
Rayonnements	Soleil : visible ; surface terrestre : infrarouge (loi de Wien)	corps chauds / corps tièdes
Équilibre	puissance infrarouge émise vers l'espace = puissance solaire absorbée (≈ $240$ W/m²)	état d’équilibre de référence ; la Terre réelle peut accumuler de l’énergie
Effet de serre	les gaz à effet de serre absorbent l'infrarouge de la surface et en renvoient une partie vers le sol : surface plus chaude	naturel ; ≈ $+33$ °C
Renforcement	hausse des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone surtout : ≈ $280$ → $410$ ppm) → hausse de température	comparaison préindustriel / année 2019 explicitement datée ; pas une concentration actuelle 2026

Les unités. Puissance surfacique en W/m² ; puissance en W, kW, MW ( $1$ MW $= 10^{6}$ W) ; aire en m² ( $1$ km² $= 10^{6}$ m²) ; albédo sans unité ; température en °C.

Le périmètre retenu ici. Cette leçon ne calcule pas la température par la loi de Stefan-Boltzmann et ne chiffre pas les réservoirs du cycle du carbone. Le calcul présenté ici s’arrête à $\alpha\Phi$ et $(1 - \alpha)\Phi$ , et l'effet de serre s'explique qualitativement, avec ses deux températures repères.

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S’entraîner sur ces notions

S’entraîner : Bilan radiatif et effet de serre : ce que la Terre garde

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