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N°1 - L’énergie solaire - niv 3 à 2

N°1 - L’énergie solaire - niv 3 à 2

En formation de niveau 5 à 4 (CAP à Bac), on n'étudiera pas ce dossier.



Parmi les centaines de milliards de grandes galaxies de l’univers se trouve la notre (la voie lactée) qui contient elle-même quelques centaines de milliards d'étoiles…dont notre soleil.


Comme pour toutes les étoiles, la masse du soleil est telle qu’en son centre les atomes comprimés font l’objet de réactions de fusion nucléaire d’une puissance de 3,826 × 1026 [W]. Cette énergie est diffusée vers l’espace sous forme de rayonnements électromagnétiques tels que la lumière.


Une « minuscule partie » de la puissance diffusée (1,744 x 1017 [W]) atteint l’atmosphère de notre planète à raison d’une puissance de 342 [W/m²] (*).
(*) Valeur moyennée sur l’année et ramenée à la surface totale au sol de la terre (continents et océans).


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Sur les 342 [W/m²], 30% sont réfléchis vers l’espace et 235 [W/m²] participent à l’équilibre thermique de notre planète.


themique

Données :    site du CNRS, dossier Climat, systèmes et facteurs climatiques, effet de serre.


En comparaison, la puissance énergétique que nous produisons et consommons semble très faible, de l’ordre est de 1,5 x 1013 [W] en 2008 (soit 0,03 [W/m²]), elle correspond à 1/10000ème de ce que nous recevons du soleil.

Si cette puissance d’origine humaine n’est plus négligeable puisqu’elle représente par exemple plus de 50% de la puissance de chauffe que nous recevons du centre de la terre, elle ne suffit pas à elle seule à comprendre le réchauffement climatique.


Ainsi, on estime que la planète a reçu du soleil au début du siècle dernier un surplus de puissance de plusieurs dizaines de fois supérieur à ce que génère notre activité actuelle et que ceci n’a entraîné qu’un réchauffement naturel de quelques 1/10 de [K] seulement …



Remarque : La quantité de chaleur reçue varie en fonction de  l’activité du Soleil et de la position relative de la Terre, mais nous verrons que cela n'explique pas le réchauffement climatique.
La position astronomique de la Terre par rapport au Soleil est le principal facteur de variabilité naturelle. Les principaux cycles dépendent de la variation de l’excentricité de l’orbite terrestre (cycle de 100 000 ans),de l’obliquité de l’axe des pôles (cycle d’environ 41 000 ans) et de la précession des équinoxes.
L’activité solaire fluctue aussi en fonction du nombre de taches solaires. Elles font varier l’intensité de l’activité solaire. Des cycles de onze ans se superposant à des périodicités plus longues (200-300 ans) ont été identifiés.

Source « Les indices du réchauffement climatique IFEN, n° 102.



Le graphique ci-dessous indique l'évolution des températures continentales et océaniques de 1880 à 2007 en [K] :
Source : National Climatic Data Center

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Question

Q1: Quelle a été l'élévation de température " au sol " de la planète entre 1905 et 1945?
Quelle a été l'élévation de température " au sol " de la planète entre 1975 et 2005?

Elévation de température " au sol " entre 1905 et 1945 : environ 0,4 [K]

Elévation de température " au sol " entre 1975 et 2005 : environ 0,6 [K]

Il nous reste donc à comprendre pourquoi notre « petite activité » risque de provoquer un réchauffage annoncé de 2 à 4 [K] sur les 80 prochaines années et dont les conséquences ne pourront être que catastrophiques.

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