5-Le bilan radiatif terrestre

Dossier 1 - L'albédo

Les derniers glaciers fondent…

  • Quel est l'impact de la fonte des glaciers sur la température du globe ?

Pour répondre à cette question, il faut comprendre la notion d'albédo.

Notions évoquées dans ce dossier
  • l'albédo (n.m.)
  • l'albédo terrestre moyen

Document 1 - Définition de l'albédo

Par exemple, une surface qui réfléchit 80% de la lumière qu'elle reçoit a un albédo de : A = 80/100 = 0,8. Un miroir parfaitement réfléchissant à un albédo de 1, un noir "parfait" un albédo de 0.

NB : la valeur de l'albédo varie entre 0 et 1 (sans unité), il peut exprimé en pourcents (1 valant 100 %).

Piste d'exploitation

  1. Que devient l'énergie lumineuse non réfléchie ?

Document 2 - Influence de la couleur d'une surface sur sa température

Expérience

La température d'inflammation du papier varie de 170°C à 270°C (soit 335°F à 515°F)
Protocole
  1. On a placé une feuille de papier au soleil, éclairée par une loupe.
  2. On a chronométré le temps nécessaire pour que le papier s'enflamme.
  3. On a recommencé l'expérience en noircissant une partie de la feuille avant de l'éclairer.
Résultats

Le tableau indique la durée nécessaire pour que le papier s'enflamme :

papier blanc papier noir

1 à 3 minutes

1 à 2 secondes

Source : Belin (page 84)

Piste d'exploitation

  1. Interpréter l'expérience : pourquoi le papier noircit s'enflamme-t-il beaucoup plus vite que le papier blanc ?

La température du sol

On a mesuré la température au sol sur un revêtement de différentes couleurs un soir d'été.

Source : Belin (page 85)

Piste d'exploitation

  1. Quelle couleur de revêtement aurait-on intérêt à utiliser pour limiter l'effet "îlot de chaleur" dans les villes ?

Document 3 - Devenir de l'énergie lumineuse arrivant sur Terre

Avant d'arriver sur le sol (ou dans l'eau), la lumière peut être absorbée, diffusée ou réfléchie.

Les valeurs du schéma sont les valeurs moyennes pour la Terre entière.

Source : Nathan (page 115)

Pistes d'exploitation

  1. En utilisant les valeurs du document, déterminer la valeur de l'albédo terrestre moyen.
  2. Quelle est la part de l'atmosphère dans l'absorption de la lumière solaire ?
  3. Calculer la puissance totale de l'énergie solaire absorbée par le sol et les océans.

Document 4 - Albédo de quelques surfaces terrestres

Surface Albédo (0 à 1)

Lac

0,02 à 0,04

Forêt de conifères

0,05 à 0,15

Mer et océan

0,05 à 0,15

Sol sombre

0,05 à 0,15

Cultures

0,15 à 0,25

Sable sec

0,25 à 0,45

Glace

0,30 à 0,40

Neige tassée

0,40 à 0,70

Neige fraîche

0,75 à 0,90

Piste d'exploitation

  1. Reproduire le schéma du document 1 en représentant l'énergie incidente, l'énergie réfléchie et l'énergie absorbée par la surface d'un glacier et par un océan.

Les glaciers sont produits par l'accumulation de neige et sont donc (normalement) recouverts de neige fraîche.