Quiz: Les mécanismes du bilan radiatif terrestre — 20 domande

1. Que désigne la transmission atmosphérique du rayonnement solaire ?

A. La fraction du rayonnement solaire qui traverse l’atmosphère jusqu’au sol

B. La part du rayonnement infrarouge émise par la Terre vers l’espace

C. La capacité d’un gaz à absorber tous les infrarouges

D. La quantité d’énergie solaire réfléchie par la surface terrestre

Answer: (A)

Spiegazione

La transmission atmosphérique correspond à la fraction du rayonnement solaire qui franchit l’atmosphère pour atteindre le sol. Elle ne désigne ni le rayonnement terrestre infrarouge ni la réflexion de surface.

2. Pourquoi parle-t-on de fenêtres spectrales dans l’atmosphère ?

A. Parce que l’atmosphère renvoie surtout le visible vers le Soleil

B. Parce que certaines longueurs d’onde sont davantage absorbées par l’atmosphère

C. Parce que toutes les longueurs d’onde sont transmises de la même façon

D. Parce que certaines longueurs d’onde traversent plus facilement l’atmosphère

Answer: (D)

Spiegazione

Les fenêtres spectrales sont les zones où l’atmosphère laisse mieux passer le rayonnement. Les autres longueurs d’onde peuvent être davantage absorbées ou diffusées.

3. Autour de quelles longueurs d’onde la vapeur d’eau absorbe-t-elle surtout les infrarouges ?

A. Autour de 3 µm et 6 µm

B. Autour de 1 µm et 2 µm

C. Autour de 10 µm et 14,5 µm

D. Autour de 4,2 µm et 15 µm

Answer: (A)

Spiegazione

La vapeur d’eau absorbe principalement dans les domaines proches de 3 µm et 6 µm. Les autres propositions correspondent à d’autres gaz ou à des longueurs d’onde non indiquées.

4. Quel gaz atmosphérique absorbe notamment les infrarouges autour de 15 µm ?

A. L’azote

B. Le dioxyde de carbone

C. La vapeur d’eau

D. Le dioxygène

Answer: (B)

Spiegazione

Le dioxyde de carbone absorbe notamment autour de 15 µm. La vapeur d’eau, elle, est surtout associée à 3 µm et 6 µm.

5. Que devient une partie du rayonnement solaire incident après son arrivée vers la Terre ?

A. Elle est totalement convertie en rayonnement infrarouge dans l’espace

B. Elle est réfléchie, absorbée par l’atmosphère et absorbée par le sol

C. Elle est intégralement absorbée par les océans

D. Elle est uniquement diffusée sans être ni réfléchie ni absorbée

Answer: (B)

Spiegazione

Le rayonnement solaire incident est partagé entre réflexion, absorption atmosphérique et absorption par le sol. Il n’est donc pas entièrement reçu par la surface.

6. Quelle part du rayonnement solaire atteint ensuite le sol avant d’être en partie réfléchie ou absorbée ?

A. Seulement la lumière réfléchie par les nuages

B. Une fraction du rayonnement solaire transmis par l’atmosphère

C. Uniquement le rayonnement infrarouge émis par la Terre

D. Tout le rayonnement solaire incident

Answer: (B)

Spiegazione

Une partie du rayonnement solaire est transmise par l’atmosphère jusqu’au sol. Le reste peut être absorbé ou diffusé avant d’atteindre la surface.

7. Quel est le mécanisme central de l’effet de serre ?

A. La surface terrestre réfléchit toute l’énergie solaire reçue

B. L’atmosphère transforme les infrarouges en lumière visible

C. Le Soleil émet directement des infrarouges vers le sol en continu

D. Les gaz atmosphériques absorbent les infrarouges terrestres puis en réémettent une partie vers la surface

Answer: (D)

Spiegazione

L’effet de serre repose sur l’absorption des IR émis par la Terre puis sur leur réémission dans toutes les directions. Une partie de cette réémission revient vers le sol.

8. Pourquoi l’absorption des infrarouges par les gaz à effet de serre réchauffe-t-elle l’atmosphère ?

A. Parce que les gaz deviennent alors totalement transparents

B. Parce que les infrarouges sont convertis en rayons ultraviolets

C. Parce que l’absorption supprime toute émission vers l’espace

D. Parce que les gaz absorbants s’échauffent après avoir capté ces infrarouges

Answer: (D)

Spiegazione

Quand les gaz à effet de serre absorbent des IR, ils gagnent de l’énergie et s’échauffent. Ils réémettent ensuite dans toutes les directions.

9. Comment définit-on l’albédo d’une surface ?

A. Comme le rapport entre l’énergie réfléchie et l’énergie reçue

B. Comme la quantité d’infrarouges émis par la surface

C. Comme la différence entre l’énergie absorbée et l’énergie émise

D. Comme la part du rayonnement solaire absorbée par l’atmosphère

Answer: (A)

Spiegazione

L’albédo est un rapport entre l’énergie réfléchie et l’énergie reçue. C’est donc une grandeur sans unité, et non un flux en W/m².

10. Quelle valeur correspond à une surface parfaitement réfléchissante ?

A. 1

B. 0

C. 100

D. 0,5

Answer: (A)

Spiegazione

Une surface parfaitement réfléchissante a un albédo égal à 1. À l’inverse, une surface très sombre a un albédo proche de 0.

11. Quelle surface a généralement l’albédo le plus élevé ?

A. La neige fraîche

B. L’herbe

C. La terre sèche

D. La forêt

Answer: (A)

Spiegazione

La neige fraîche réfléchit fortement le rayonnement solaire et présente un albédo très élevé. La forêt, l’herbe et la terre sèche ont des albédo plus faibles.

12. Quel ordre de grandeur convient le mieux à l’albédo d’une forêt ?

A. 0,15 à 0,25

B. 0,50 à 0,60

C. 0,05 à 0,10

D. 0,80 à 0,85

Answer: (A)

Spiegazione

La forêt a un albédo modéré, autour de 0,15 à 0,25. Les valeurs très élevées correspondent plutôt à la neige fraîche.

13. Quel enchaînement traduit un mécanisme amplificateur lié à l’albédo ?

A. Fonte de la banquise, baisse de l’albédo, hausse de l’absorption solaire, réchauffement renforcé

B. Baisse de la glace, albédo inchangé, absorption solaire inchangée, température stable

C. Augmentation de la neige, baisse de l’albédo, baisse de l’absorption solaire, réchauffement renforcé

D. Fonte de la banquise, hausse de l’albédo, baisse de l’absorption solaire, refroidissement renforcé

Answer: (A)

Spiegazione

La fonte de la banquise remplace des surfaces très réfléchissantes par des surfaces moins réfléchissantes, ce qui diminue l’albédo. La Terre absorbe alors plus d’énergie et le réchauffement est amplifié.

14. Pourquoi la diminution de la banquise peut-elle accentuer le réchauffement climatique ?

A. Parce qu’elle bloque davantage les infrarouges terrestres vers l’espace

B. Parce qu’elle augmente directement l’émission d’infrarouges du Soleil

C. Parce qu’elle réduit la réflexion solaire et augmente l’énergie absorbée par la Terre

D. Parce qu’elle transforme l’énergie solaire en énergie mécanique

Answer: (C)

Spiegazione

Moins de banquise signifie moins de surface claire et réfléchissante, donc un albédo plus faible. La Terre absorbe davantage d’énergie solaire, ce qui renforce le réchauffement.

15. Comment peut-on définir le bilan radiatif d’une planète ?

A. Comme le seul rayonnement infrarouge émis par la planète

B. Comme la quantité totale de lumière réfléchie par la planète

C. Comme la différence entre l’énergie reçue et l’énergie émise vers l’espace

D. Comme la température moyenne mesurée à sa surface

Answer: (C)

Spiegazione

Le bilan radiatif compare l’énergie reçue à l’énergie émise vers l’espace. À l’équilibre, les gains et les pertes se compensent.

16. Que se passe-t-il lorsque le bilan radiatif est à l’équilibre ?

A. Les gains et les pertes radiatifs se compensent

B. Toute l’énergie reçue est automatiquement réfléchie

C. La planète ne reçoit plus aucune énergie

D. La planète émet plus d’énergie qu’elle n’en reçoit en permanence

Answer: (A)

Spiegazione

À l’équilibre radiatif, l’énergie reçue et l’énergie émise sont égales en moyenne. Le bilan devient alors nul ou constant.

17. Quelle planète présente le plus grand écart entre température théorique et température mesurée ?

A. Lune

B. Terre

C. Vénus

D. Mercure

Answer: (C)

Spiegazione

Vénus a une température théorique de 29 °C et une température mesurée de 477 °C, soit un écart très important. Cet écart est bien plus grand que pour les autres corps cités.

18. Quel couple de températures correspond à la Terre dans le tableau ?

A. 15 °C théorique et 15 °C mesurée

B. -17 °C théorique et -18 °C mesurée

C. 163 °C théorique et 163 °C mesurée

D. 29 °C théorique et 477 °C mesurée

Answer: (A)

Spiegazione

Pour la Terre, la température théorique et la température mesurée sont toutes deux de 15 °C. Cela contraste avec Vénus, où l’écart est très élevé.

19. Que signifie un forçage radiatif ?

A. Une égalité stricte entre rayonnement incident et rayonnement émis

B. Une réflexion totale du rayonnement solaire par l’atmosphère

C. Une augmentation permanente de la température sans lien avec les flux d’énergie

D. Une modification du bilan radiatif qui déséquilibre temporairement l’énergie reçue et l’énergie émise

Answer: (D)

Spiegazione

Le forçage radiatif correspond à une perturbation du bilan radiatif qui crée un déséquilibre temporaire. Il ne s’agit donc pas d’un équilibre, mais d’une modification des flux.

20. Quelle expression correspond au flux solaire absorbé ?

A. Rayonnement émis moins rayonnement incident

B. Rayonnement incident moins rayonnement réfléchi

C. Rayonnement incident plus rayonnement émis

D. Rayonnement réfléchi moins rayonnement émis

Answer: (B)

Spiegazione

Le flux solaire absorbé est la différence entre le rayonnement incident reçu et le rayonnement réfléchi. Le rayonnement émis intervient dans le bilan radiatif global, pas dans cette expression.