Peindre les toits en blanc

Exercice supplémentaire · niveau 2 · enseignement scientifique (première), chapitre 5 — Le bilan radiatif terrestre

Énoncé

Une ville décide de repeindre ses toitures en blanc, faisant passer l'albédo de la surface concernée de $0, 15$ à $0, 60$ . On suppose qu'à midi, en été, le flux solaire arrivant au sol vaut $800$ W $\cdot$ m $^{- 2}$ . 1. Calculer, avant et après, la puissance absorbée par mètre carré de toit. 2. Quelle puissance cela représente-t-il pour une toiture de $120$ m $^{2}$ ? 3. La ville totalise $6, 0$ km $^{2}$ de toitures : quelle puissance n'est plus absorbée ? 4. Cette opération refroidit-elle la planète ? Discuter.

Corrigé

1. Avant : $(1 - 0, 15) \times 800 = 680$ W $\cdot$ m $^{- 2}$ . Après : $(1 - 0, 60) \times 800 = 320$ W $\cdot$ m $^{- 2}$ . La différence est de $360$ W $\cdot$ m $^{- 2}$ , soit une réduction de $53 %$ .

2. $360 \times 120 = 4, 3 \times 1 0^{4}$ W, soit $43$ kW en moins par toiture. C'est considérable : l'équivalent d'une vingtaine de radiateurs.

3. $6, 0$ km $^{2} = 6, 0 \times 1 0^{6}$ m $^{2}$ , donc $360 \times 6, 0 \times 1 0^{6} = 2, 2 \times 1 0^{9}$ W, soit $2, 2$ GW.

4. À l'échelle de la ville, l'effet est réel et bien documenté : c'est une réponse efficace aux îlots de chaleur urbains, et elle réduit les besoins de climatisation. À l'échelle de la planète, en revanche, il faut comparer : $6, 0$ km $^{2}$ rapportés aux $5, 1 \times 1 0^{8}$ km $^{2}$ de la surface du globe, cela représente une fraction de $1, 2 \times 1 0^{- 8}$ . L'effet global est donc totalement négligeable. Il faut distinguer une mesure d'adaptation locale, qui est ici utile, d'une mesure d'atténuation globale, qu'elle n'est pas.

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