Ensoleillement et saisons

[invite217f3aaa]

Bonjour,

je me trouvais à parler des variations de saisons en invoquant l'angle d'incidence des rayons solaires pour expliquer le réchauffement estivale.
Si on ne tient pas compte de l'atmosphère et des océans ( donc un modèle simpliste hein ! ) : la longueur du jour joue t'elle un rôle dans ces changements saisonniers de température ? Si tel est le cas : en quelle proportion intervient l'ensoleillement ?
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[invited706c2ee]

Salut Mecton,

Si on ne tient pas compte de l'atmosphère et des océans ( donc un modèle simpliste hein ! )

C'est le moins qu'on puisse dire

Bon, pour être sérieux, je pense que la durée quotidienne d'ensoleillement à son rôle à jouer, en effet le flux thermique qu'apporte le soleil en une surface donnée se mesure en Watt par m², et le Watt correspond à des Joules par seconde donc le temps rentre en ligne de compte...
Ainsi la moyenne est de 150 W.m^-2 (source FS) donc sachant qu'aujourd'hui on a gagné 3 minutes d'ensoleillement par rapport à hier (et si mon calcule est juste ), le flux d'énergie apporté par le soleil a été en ce lundi 7 avril supérieur de 27000 Joules par m² à ce qu'il a été hier dimanche 6 avril

Mais, nonobstant mon raisonnement scientifique puissant, l'augmentation de la durée du jour est un corollaire des paramètres astronomiques de l'orbite terrestre....... Donc au final, cette augmentation du flux de chaleur solaire leur est imputable...
Et puis, quelle est la part réelle de cette énergie en terme de variations de température...là il faudrait pousser plus loin le calcul thermodynamique, mais j'en ai assez fait pour aujourd'hui Ceci, a mon avis, cette part est assez faible... justement si on prend en compte les bilans énergétiques en relation avec l'atmosphère, les océans...etc.

[Damien49]

La durée d'ensoleillement quotidienne joue un rôle. Mais on ne peut le calculer qu'en faisant une moyenne globale.

Or le temps qu'il fait est lui conditionné par les échanges thermiques. En ce début de mois d'avril par exemple il fait froid car nous sommes influencés par un flux de nord ramenant une masse d'air polaire sur la france. La durée d'ensoleillement est donc arbitraire et théorique, même si ce même flux aurait été glacial en plein hiver et sans doute simplement frais en plein été.

Comme tu dis, il faudrait pour le retrouver enlever l'atmosphère, les mers et même les continents en fait qui eux aussi participent aux échanges thermiques. Resterait plus grand chose. ^^

[yves25]

Considère une zone comprise entre deux parallèles: Le bilan énergétique de cette zone se compose du bilan radiatif d'une part et des apports d'énergie thermique par les transferts méridiens sous forme de flux de chaleur (latente et sèche)
Ce bilan radiatif est la différence entre l'énergie solaire absorbée et l'énergie infra rouge émise.
Alors, il est bien évident que la quantité d''énergie solaire moyenne <ES> qui est absorbée par cette bande de latitude dépend non seulement de l'angle solaire mais aussi de la durée de l'ensoleillement
ES = integrale (flux solaire incident - réfléchi) sur 24 h cad sur la durée d'ensoleillement

<ES> = ES/(24*3600)

Et, donc, si la dirée d'ensoleillement est nulle par exemple, le bilan est très latgement déficitaire et la region se refroidit jusqu'à ce que le flux IR émis ne soit plus supérieur à la quantité de chaleur apportée (qui, elle même varie en même temps bien entendu)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite217f3aaa]

Merci.

l'augmentation de la durée du jour est un corollaire des paramètres astronomiques de l'orbite terrestre

Oui voila ! c'est cela qui me brouille mais je n'arrivait pas à le formuler : ensolleilement et angle d'incidence des rayons solaires ne semble pas indépendants. Mais je n'arrive pas à les relier, il doit bien exister une relations mathématique simple quelque part.

[yves25]

La durée d'ensoleillement est le temps qui sépare le lever du soleil (hauteur solaire = 0 + epsilon) du coucher (h = 0 -epsilon)
En chaque point , tu peux calculer la hauteur solaire d'après l'heure TU et la déclinaison du soleil
La déclinaison se calcule à partir de la latitude et de la date
ex:
http://en.wikipedia.org/wiki/Declination#Sun

si tu lis le fortran, je te passe le programme;

[Damien49]

A noter que les modèles météorologiques numériques utilisent aussi pour calculer la température (notamment la Tn = température minimale qu'on retrouve généralement au levé du soleil), la température du sol (je crois de mémoire mais ça demande vérification, que c'est relevé à 2m sous le sol).

Cette température du sol est beaucoup plus dépendante de la durée d'ensoleillement que la température atmosphérique (elle va ensuite bien entendu influencer la température atmosphérique également), car on peut dire grossièrement que le sol emmagasine la chaleur le jour et la restitue la nuit. Bien entendu, réciproquement la température atmosphérique, qui est très dépendante des échanges thermiques, va influencer à son tour cette température du sol. Il n'empêche que c'est bien l'ensoleillement qui là sur le coup est le facteur important de cette température. Je ne pourrais cependant pas donner la proportion comme c'est demandé dans le premier message.

On peut faire le même raisonnement pour la température de l'océan mais c'est un peu plus compliqué encore, car c'est un fluide comme l'atmosphère donc soumis là aussi à des échanges thermiques (courants notamment).

[yves25]

En fait, ce que tu décris, Damien, correspond davantage à un sol parfaitement sec et dénudé sinon, il y a des échanges au sein même de la couche superficielle entre l'eau que le sol contient, le système racinaire, la couche plus profonde etc..
Tous les modèles de prévision (et les modèles climatiques) comprennent une représentation de ces échanges.

[Damien49]

Hum oui c'est sûr, bonne remarque.

J'ai voulu éditer mon post aussi pour enlever le mot "dominant" de ma phrase et le modérer par "important" , moins fort dans le contexte, mais c'était trop tard...

[yves25]

C'est corrigé