chapitre 2 Flashcards

Question

réflectance des sols dépend de :

Answer 1

1. teneur en eau -> rayonnement est absorbé par réflexion interne -> ménisques d’eau dans les pores du sol = ρ plus faible que dans un sol sec (réflextion interne de l'É solaire plus grande) 2. contenu en m.o -> ρs ~10 % pour un sol avec beaucoup de mat. org. -> ρs ~30 % pour un sable (désert) 3. tailles des particules -> grosses particules irrégulières = réflexions multiples entre les particules = absorbent plus -> poudres fines = surface uniforme (miroir) = réfléchissent davantage 4. angle d'incidence du soleil

Answer 2

- besoin de moins de photons bleus pour transporter beaucoup d'É comparé au nombre de photons rouges

Answer 3

ÉQUATION: densité de flux énergétique moyen d'une bande spectrale (W/m2) = É d'un photon de λ médiane de la bande (J/mol) X Densité de flux de photons (mol/m2 s) - dans PAR: λ médiane = 550 nm -> É photon dans PAR = 217 000 J/mol *densité de flux énergétique = quantité totale d'énergie qui peut être transportée/convertie

Answer 4

PAR: 1 W/m2 = 4,6 μmol photons/m2 s (DFPP) RAYONNEMENT SOLAIRE: 1 W/m2 = 2,3 μmol photons/m2 s (DFPP) *50% du rayonnement solaire est dans le PAR*

Answer 5

VERRE RÉGULIER - excellente transmission de la lumière - absorbe les UVB mais bloque juste 50% des UVA PELLICULE DE POLYÉTHYLÈNE - double couche - diminue les pertes d'énergie de 35 à 40% - diminue condensation - réduit la lumière de 8 à 10%

Answer 6

Rayonnement global = direct (Sb) + diffus (Sd)

Answer 7

DIFFUSION DE RAYLEIGH - diffusion moléculaire - due à la taille des molécules gazeuses - coefficient de diffusion est inversement relié à la 4e puissance de la longueur d'onde (1/λ4) - ciel est enrichi en bleu et UV, mais appauvri en rouge et IR DIFFUSION DE MIE - reliée aux grosses particules - phénomène complexe - indice de réfraction et coefficient d'absorption des particules

Answer 8

point dans la sphère directement au-dessus de l'observateur 2 SYSTÈMES DE RÉFÉRENCE: - Élévation du soleil (β) = degrés au-dessus de l’horizon - Angle solaire zénithal (Z) = degrés entre les rayons du soleil et le zénith (réciproque de β)

Answer 9

- plus l'angle entre le faisceau et la surface est aigu (plus Z est grand et β est petit) = plus le faisceau est dispersé sur une grande superficie = densité de flux diminue S = Sp (aire faisceau / aire surface) S = Sp cos Z *S est la densité de flux à la surface *Sp est la densité de flux perpendiculaire au faisceau

Answer 10

Sp = rayonnement direct sur une surface perpendiculaire au faisceau dépend du: - flux extraterrestre - τ atmosphère - la distance parcourue dans l’atmosphère (masse optique)

Answer 11

rayonnement direct sur une surface horizontale Sb = Sp cos Z ou Sb = Sp sin β

Answer 12

rayonnement diffus sur un plan horizontal

Answer 13

rayonnement total (global) sur une surface horizontale St = Sb + Sd

Answer 14

rayonnement réfléchi à partir d'une surface Sr = ρs St *coefficient de réflexion (courtes λ) d’une surface = albédo

Answer 15

CIEL TRÈS PUR : Sd = 15% de St CIEL CLAIR : St au sol = environ 900 W/m2 CIEL AVEC PASSAGES NUAGEUX : St = environ 800 W/m2 CIEL COMPLÈTEMENT COUVERT : St = Sd

Answer 16

CAPTEURS THERMIQUES - absorbent les radiations - énergie thermique mesurée par une thermopile et convertie en signal électrique - différence de T avec l'ambiant est proportionnelle au rayonnement global 1. Pyranomètre -> rayonnement solaire provenant d'un hémisphère = global, réfléchi par sol, diffus 2. Pyrhéliomètre -> rayonnement solaire direct sous une incidence normale -> capteur suit la trajectoire solaire CAPTEURS QUANTIQUES - à partir des quanta d'énergie radiative absorbés = libèrent des électrons = courant électrique - faible coût, très grande sensibilité et vitesse de réponse - varie en fonction de la λ du rayonnement incident = bande spectrale spécifique 1. Pyranomètre -> intègre l'énergie totale du spectre solaire en entier 2. Quantummètre -> intègre l'énergie entre 0,4 et 0,7 μm -> grâce à des filtres

Answer 17

rayonnement terrestre et atmosphérique

Answer 18

R net = rayonnement incident - rayonnement ascendant *rayonnement ascendant = R réfléchis + R émis par surface

Answer 19

CORPS NOIR α = 1, ρ = 0 et τ = 0 - est un radiateur et absorbeur parfait -> ε = 1 donc ε = α *si on ne connait pas l'absorbante ou l'émissivité d'un object, on peut utiliser la Loi de Kirchoff puisque, pour une surface en équilibre thermique : αλ = ελ **si un objet à une T donnée émet un flux radiatif de 90 W/m2 et qu'un corps noir sous les mêmes conditions émet 100 W/m2 -> son ε = 0,9 - tout objet dont la T > 0K = émet du rayonnement - distribution et quantité totale de ce rayonnement émis sont dépendantes de la T

Answer 20

É totale émise par unité de surface et de temps B = ε σ T4 ε est l’émissivité (on suppose que ε = 1) T est la température en K σ est la constante de Stefan-Boltzmann (5,67 x 10–8 W m–2 K–4) * Si T est grande -> B est plus petit

Answer 21

- rayonnement thermique émis par la surface de la terre est absorbé par les gaz atmosphériques - gaz -> spectre d'émission = spectre d'absorption (Kirchoff) - fenêtre atmosphérique (8 à 13 μm) = coïncide avec l'existence maximale de la Terre = rayonnement perdu vers l'espace.... - gel au sol lors de nuits sans nuage

Answer 22

1. T°terrestre > T°atmosphère 2. atmosphère rayonne vers la terre et vers l'Espace 3. fenêtre atmosphérique (ciel sans nuage)

Answer 23

ciel clair et air sec = 170 W/m2 ciel clair et air humide = 310 W/m2 ciel couvert = 380 W/m2

Answer 24

CIEL CLAIR εciel = 1,72 (ea / Tair)1/ 7 où Tair (K); ea (kPa); mesures à ~2 m. εciel = 9,2 x 10–6 (Tair)2 -> si on connaît juste Tair *ciel clair -> ε beaucoup plus faible * εciel = 0,74 à 10°C CIEL NUAGEUX εciel (n) = (1 – 0,84n) εciel + 0,84n où n est la fraction du ciel couvert par les nuages

Answer 25

- Rayonnement net (Rn) = la différence entre le rayonnement incident et le rayonnement émis c (W/m2) - bilan = gains - pertes - Rn = (St + Ld) – (ρs St + εσT4) - doit aussi tenir compte des autres sources d'énergie radiative -> rayonnement solaire réfléchi par sol, autres feuilles, tiges -> rayonnement de grandes λ émis par les autres surfaces GAINS - rayonnement solaire (St) - rayonnement de longues λ provenant du ciel (Ld) PERTES - rayonnement réfléchi (ρs St) - rayonnement de longues λ émis par la surface (Lu = εσT4) COURTES λ - gain ray solaire St - perte ray réfléchi ρs St GRANDES λ - gain ray thermique ciel Ld - perte ray émis surface Lu

Answer 26

f = Ah/Ao - Ah = aire de l'ombre de l'object au sol - Ao = aire de l'ombre de l'object sur une surface normale au faisceau Flux intercepté par une object : So = (Ah / Ao ) * Sh - So = rayonnement solaire direct moyen reçu à la surface d'un objet - Sh = densité de flux au sol Rayonnement absorbé par l'objet : Rabs = αs(fb Sb + fd Sd + fr ρSt) + αL(fcielLciel + fsol Lsol)

Answer 27

optimisation des régies de culture, de l'Efficacité d'utilisation de l'Eau, de la productivité des systèmes irrigués, de la lutte contre les changement climatiques et autres sujets