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Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

  1. #1
    Youri Gagarine

    Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Bonjour,
    savez vous quelle est la puissance lumineuse (provenant du soleil) réémise par la Terre?
    En cherchant sur le net, je trouve plusieurs valeurs différentes: 107 w/m², 423w/m².
    La puissance lumineuse solaire incidente sur l'atmosphère terrestre étant d'environ 1360 w/m².
    L'albedo étant de 0,31.
    On obtient une valeur de 423 w/m² réémis vers l'espace.
    C'est ça?

    Merci pour votre aide.

    -----


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  3. #2
    Dynamix

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Salut

    A quelques pouillèmes près , la totalité l' énergie reçue est renvoyée vers l' espace .

  4. #3
    Youri Gagarine

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    Salut

    A quelques pouillèmes près , la totalité l' énergie reçue est renvoyée vers l' espace .
    Merci Dynamix pour ta réponse dynamique.
    Donc le flux incident arrivant au niveau de l'atmosphère étant de 1360 w/m², on considère qu'il y a environ 1360 w/m² qui sont renvoyés vers l'espace.

  5. #4
    Calvert

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Donc le flux incident arrivant au niveau de l'atmosphère étant de 1360 w/m², on considère qu'il y a environ 1360 w/m² qui sont renvoyés vers l'espace.
    En fait, le flux solaire intercepté par la Terre est avec le rayon terrestre et le flux solaire au niveau de l'orbite terrestre. Par contre, en très première approximation, on peut estimer que la totalité de la surface terrestre renvoie cette énergie, soit une surface 4 fois plus grande.

  6. #5
    Youri Gagarine

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Ah, merci Calvert pour cette précision.
    Est ce qu'il y a un rapport à peu près linéaire entre le flux solaire en watt et le flux de photons réémis par la Terre?
    Je sais que selon les longueurs d'ondes la puissance n'est pas la même.

  7. #6
    Gilgamesh

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Citation Envoyé par Youri Gagarine Voir le message
    Ah, merci Calvert pour cette précision.
    Est ce qu'il y a un rapport à peu près linéaire entre le flux solaire en watt et le flux de photons réémis par la Terre?
    Je sais que selon les longueurs d'ondes la puissance n'est pas la même.
    SI ce qui t'intéresse c'est un débit de photons, c'est la température d'émission T la variable pertinente, et c'est en T3 :

    photons⋅s-1⋅m-2

    avec ζ(3) = 1,202... la constante d'Apéry
    Dernière modification par Gilgamesh ; 28/05/2018 à 16h25.
    Parcours Etranges

  8. #7
    papy-alain

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Oui, mais la question initiale porte sur le flux lumineux. Or, une grande partie du rayonnement est réémis dans l'infrarouge. La proportion de lumière visible réémise par la Terre doit être très faible, non ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  9. #8
    Dynamix

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    La proportion de lumière visible réémise par la Terre doit être très faible, non ?
    Un peu moins d' un tiers , ce n' est pas négligeable .

    http://www.meteofrance.fr/climat-pas...res-mecanismes

  10. #9
    bintang

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Bonjour,

    Petite précision concernant le schéma du lien météo France fourni par Dynamix

    27629-43.jpg

    Le rapport 4 entre les 341 w/m2 incidents du schéma et les 1360 w/m2 de la constante solaire est tout simplement le rapport 4 qui existe entre la surface de la sphère terrestre et la surface d'un disque de même diamètre interceptant le flux solaire. 341 w/m2 est la moyenne du flux reçu sur Terre en intégrant les périodes jour/nuit et les zones Pole/ équateur.

    L'albédo de 0,31, c'est justement les 102 w/m2 en moyenne qui repartent vers l'espace sur les 341 w/m2 incidents (en moyenne sur la surface terrestre).
    Bintang

  11. #10
    Youri Gagarine

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Merci pour la réponse Bintang.
    Je reste bloqué sur le problème de la conversion des watts en photons, car je voudrais comparer la lumière réémise par la Terre vers l'espace, à la lumière réémise par la lune (éclairée par le soleil) vers l'espace.
    Gilgamesh avait donné cette formule:
    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    SI ce qui t'intéresse c'est un débit de photons, c'est la température d'émission T la variable pertinente, et c'est en T3 :

    photons⋅s-1⋅m-2

    avec ζ(3) = 1,202... la constante d'Apéry
    Mais alors comment savoir la température d'émission?

    Est ce que je peux faire cette comparaison lumière réémise dans l'espace de la Terre et de la lune, juste en utilisant des W/m²?

  12. #11
    papy-alain

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    La réponse donnée par Gilgamesh donne le nombre de photons, pas l'intensité lumineuse (le rayonnement infrarouge, c'est aussi des photons, mais on ne les voit pas).
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  13. #12
    Gilgamesh

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Citation Envoyé par Youri Gagarine Voir le message
    Mais alors comment savoir la température d'émission?
    En utilisant une autre formule de corps noir Celle du flux radiatif.

    en W

    avec T la température et S la surface émettrice (4πR2)

    Tu peux procéder en 2 temps. Soit
    * tu calcules les photon réfléchis sur la base du flux radiatif solaire à la température du Soleil * albédo (~30%) * section terrestre (πR2)
    * tu connais le flux absorbé : flux solaire * (1 - albédo) * section. Par définition c'est égal au Φ(T) ci-dessus. Tu peut alors en déduire la température d'émission de la Terre.
    Parcours Etranges

  14. #13
    Youri Gagarine

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    Merci Gilgamesh, ça devient compliqué là!
    Alors tu m'as dit que le flux de photons dépend de la température d'émission:
    photons⋅s-1⋅m-2
    avec ζ(3) = 1,202... la constante d'Apéry

    Maintenant

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    En utilisant une autre formule de corps noir Celle du flux radiatif.

    en W

    avec T la température et S la surface émettrice (4πR2)

    Tu peux procéder en 2 temps. Soit
    * tu calcules les photon réfléchis sur la base du flux radiatif solaire à la température du Soleil * albédo (~30%) * section terrestre (πR2)
    * tu connais le flux absorbé : flux solaire * (1 - albédo) * section. Par définition c'est égal au Φ(T) ci-dessus. Tu peut alors en déduire la température d'émission de la Terre.
    Non, là, je ne sais pas faire.
    Je voulais juste comparer la quantité de lumière réémis par la Terre à la quantité de lumière réémis par la lune.
    Mais c'est hors de ma porté.
    Tant pis, merci quand même pour avoir tenté de m'aider.

  15. #14
    Gilgamesh

    Re : Quelle puissance lumineuse émet la Terre?

    C'est de simple règle de trois, y'a pas de quoi baisser les bras.

    Tu pars du Soleil
    T=6000 K,
    R = 696 000 km
    S = 4πR²

    Tu calcules le débit de photons (en T3) et la puissance émise (en T4)

    Tu arrive à la Terre située à la distance
    D = 150 millions km
    R = 6 800 km
    s = πR² (section)
    S = 4πR² (surface)

    Tu calcules le débit de photons incident et la puissance reçue

    Sur ce flux incident, tu calcule que sur la section terrestre, 30% est renvoyé directement, ça te donne un premier débit de photons.
    Puis tu calcule la température de surface de façon à ce que le flux émis par la surface S soit égale au 70% restant.
    Avec cette température de surface tu calcules un deuxième débit de photon (en T3)
    Dernière modification par Gilgamesh ; 07/06/2018 à 15h25.
    Parcours Etranges

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