Fiche de révision : Répartition de l’énergie solaire

📋 Plan du Cours

1. Angle d’incidence et puissance solaire
2. Variation diurne de la puissance
3. Latitude et zonation climatique
4. Saisons et inclinaison terrestre

📖 1. Angle d’incidence et puissance solaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Angle d’incidence : L’angle entre la normale à la surface, c’est-à-dire la droite perpendiculaire à la surface, et la direction des rayons du Soleil.

📝 Points essentiels

📌 Plus l’angle d’incidence est grand, plus la surface éclairée par un rayon solaire d’un mètre carré est grande et plus la puissance solaire reçue par unité de surface est faible ; inversement, un angle faible concentre l’énergie sur une surface plus petite et augmente la puissance reçue.

📌 Plus la puissance solaire reçue est grande, plus la température est élevée, et inversement.

💡 Astuce mémo

Rayons obliques : grande surface, faible puissance ; rayons perpendiculaires : petite surface, forte puissance

📖 2. Variation diurne de la puissance

★ À maîtriser

• 🔄 La variation diurne suit une chaîne de causes:
  1. La Terre tourne sur elle-même
  2. L’angle d’incidence varie au cours de la journée
  3. La puissance solaire reçue varie
  4. La température varie entre le jour et la nuit

Compléments

• La puissance solaire reçue est nulle pendant la nuit.

• Entre 12 h et 15 h, lorsque le Soleil est haut dans le ciel, l’angle d’incidence est plus petit et la puissance solaire reçue sur Terre est plus importante.

💡 Astuce mémo

Rotation terrestre → angle variable → puissance et températures variables entre jour et nuit

📖 3. Latitude et zonation climatique

★ À maîtriser

📌 Plus on se rapproche de l’équateur, plus l’angle d’incidence est petit, plus la surface de répartition de l’énergie solaire est faible et plus la température est élevée ; plus on se rapproche des pôles, plus l’angle est grand, plus la surface est grande et plus la température est faible.

• La zonation climatique dépend de la latitude parce que la sphéricité de la Terre modifie l’angle d’incidence et la surface de répartition de l’énergie solaire.

Compléments

• Une latitude élevée correspond à une position plus proche des pôles et s’accompagne d’une puissance solaire reçue plus faible et d’une température plus basse.

💡 Astuce mémo

Équateur : rayons plus directs et chaleur ; pôles : rayons plus obliques et froid

📖 4. Saisons et inclinaison terrestre

★ À maîtriser

📌 En été dans l’hémisphère nord, le nord de l’axe de rotation terrestre est dirigé vers le Soleil, l’angle d’incidence est plus petit, la surface de répartition est plus faible et les températures sont plus élevées ; en hiver, c’est l’inverse.

• Dans l’hémisphère nord, la puissance solaire reçue est plus grande entre mars et septembre.

• La variation saisonnière de la puissance solaire reçue résulte de l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre, qui modifie l’angle d’incidence selon le moment de l’année.

Compléments

📌 Les saisons sont inversées entre l’hémisphère nord et l’hémisphère sud.

• L’inclinaison de l’axe de rotation terrestre entraîne une durée variable du jour et de la nuit au cours de l’année, ce qui produit l’alternance des saisons.

💡 Astuce mémo

Inclinaison de l’axe → angle d’incidence variable → puissance variable → saisons