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CHAPITRE 11. FLUIDES QUANTIQUES
Solution 11.14
1. La Terre se trouve a une distance d = 150 millions de kilometres du Soleil. A
cette distance, chaque metre-carre rec;:oit une puissance S donnee par :
soit, numeriquement, S = 1368 W.
2. Designons par R le rayon de la Terre. Elle intercepte l'energie solaire proportionnellement a 1rR 2 et repartit en moyenne cette energie sur toute sa surface.
Chaque metre-carre de Terre rec;:oit done une puissance egale a :
soit 342 W.
1rR 2
S
S - = -
41rR2
4'
3. En !'absence d'atmosphere, l'equilibre radiatif de la Terre s'obtient en ecrivant
que la puissance rec;:ue par la Terre est egale a celle qu'elle rayonne, compte tenu
de l' albedo de sa surface :
s
4
(1-A): 1 = lTT 1 •
On trouve ainsi une temperature T1 = 255 K, ou-18° C.
4. Dans le modele considere, aucun rayonnement emis par la Terre ne traverse
l'atmosphere. Vu depuis l'espace, il n'y a que l'atmosphere qui emette vers
l'exterieur. Un premier bilan d'equilibre s'obtient en ecrivant que ce que le
systeme rec;:oit du Soleil est egal a ce qu'il emet :
s
4
(l-A) 4 =lTTa.
La temperature d'equilibre de l'atmosphere est la meme que la temperature
trouvee a la question 1 pour la Terre. La Terre, pour sa part, rec;:oit le rayonnement
solaire, non filtre par !'atmosphere, et le rayonnement de l'atmosphere, qui
rayonne non seulement vers l'espace, mais aussi vers le sol. On a done:
s
(l-A)- + lTTd = lTTi4
11 en resulte que la nouvelle temperature d'equilibre de la Terre est donnee par
l'equation:
s
2(1-A)- = lTTf.
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