L'albédo : un paramètre très important pour le climat
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ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE
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L’albédo : un paramètre très important pour le climat
La proportion de la puissance radiative provenant du Soleil interceptée par la
Terre est extrêmement faible. Elle n’absorbe pas l’intégralité du rayonnement
reçu.
➜ Que devient la puissance solaire interceptée par la Terre ? En quoi cela
influe-t-il sur le climat ?
Ce que j’ai déjà vu
La notion de puissance
Le phénomène de
réflexion des ondes
lumineuses
Doc. 1
Un volcan dans l'histoire
En 1783, le volcan Laki entre en éruption. Celle-ci provoque
le déversement dans l’atmosphère d’énormes quantités de
gaz et de cendres volcaniques. Rapidement, les gaz se propagent
dans une partie importante de l’hémisphère nord
avant de rejoindre la haute atmosphère dont la composition
se trouve modifiée. L’augmentation de la réflexion du
rayonnement solaire reçu dans la haute atmosphère a pour
conséquence directe une diminution des températures : l’hiver
1784 est extrêmement rude sur l’ensemble de l’Europe.
Les conséquences sont dramatiques : très mauvaises récoltes,
inondations et augmentation de la mortalité. Certains affirment
que l’éruption du Laki est un des éléments ayant indirectement
favorisé les insurrections de la Révolution française
en 1789.
Doc. 2
Définition de l'albédo
L’albédo est une grandeur physique sans unité. Compris
entre 0 et 1, il caractérise l’aptitude d’une surface
(solide, liquide ou gazeuse) à réfléchir le rayonnement
qui lui parvient. Si l’on note P1 la puissance lumineuse
incidente (arrivant sur la surface) et Pr la puissance
réfléchie (par la surface), l’albédo, noté a, est défini
par α=P1Pr
Une surface d’albédo égal à 0 absorbe l’intégralité de
la puissance lumineuse qu’elle reçoit. À l’inverse, une
surface d’albédo égal à 1 en réfléchit l’intégralité. Les
rayons lumineux provenant du Soleil et interceptés
par la Terre sont donc en partie réfléchis vers l’espace,
du fait de son albédo non nul. L’albédo de la Terre
peut se décomposer en deux parties :
❯ l’albédo de l’atmosphère et des nuages, égal à 0,25
en moyenne ; ❯ l’albédo de la surface terrestre, dont la valeur varie
selon la surface (océan, forêt, glace, etc.).
Doc. 3
Variations de l'albédo
Surface
Albédo
Océan
0,05-0,10
Désert
0,25-0,40
Glace
0,60
Neige fraîche
0,90
Travaux pratiques : mesure de l'albédo
Matériel :
❯ Une lampe de bureau ;
❯ Un porte tube ;
❯ Des tubes à essai ;
❯ Du papier aluminium ;
❯ Du papier noir ;
❯ Du papier blanc ;
❯ Du ruban adhésif ;
❯ De l’eau ;
❯ Un thermomètre.
Protocole permettant de mesurer l'albédo de différentes surfaces en classe :
❯ Entourer les tubes à essai avec les différents papiers à disposition. Si le papier aluminium possède deux faces différentes (une face polie et une face dépolie), réaliser deux tubes différents ;
❯ Remplir les tubes d’eau et les placer dans le porte tube ;
❯ Mesurer et noter la température de chaque tube ;
❯ Éclairer les tubes à une quinzaine de centimètres à l’aide de la lampe. Essayer d’éclairer uniformément les tubes ;
❯ Attendre 5 à 10 minutes ;
❯ Mesurer à nouveau la température des tubes.
Questions
1.Doc. 2 Proposez une schématisation des informations.
2.Doc. 2 Quelle fraction de la puissance solaire qui atteint la Terre ne pénètre pas dans l’atmosphère ?
3.Doc. 2 Sachant que la puissance solaire atteignant la Terre vaut 1,74×1017 W, déterminez la puissance des rayonnements qui atteignent le sol terrestre.
4.Doc. 3 Quelles sont les zones du globe réfléchissant le plus les rayons lumineux qui leur parviennent ?
5.Doc. 1 Quel paramètre physique a été modifié en 1783 ? Déduisez-en un premier rôle de l'atmosphère dans le
bilan radiatif terrestre.
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