Le climat et l’effet de serre
Le climat sur Terre
est un système complexe, dont la force motrice est assurée par le
rayonnement solaire. La température moyenne à la surface terrestre dépend
fortement de la quantité de rayonnement solaire et de la quantité de chaleur
retenue par l'atmosphère.
La Terre reçoit
l'énergie du soleil sous forme de lumière et de chaleur. Environ la moitié de
ce rayonnement de courtes longueurs d'onde est réfléchie par l'atmosphère et la
surface terrestre. C'est l'effet albédo. L'autre moitié
est absorbée par la surface terrestre et réchauffe la Terre. Cette chaleur est
ensuite renvoyée sous forme de rayonnement ascendant de grandes longueurs
d'onde. Une partie de cette chaleur part dans l'espace, mais une autre est
absorbée dans l'atmosphère par les gaz à effet de serre et renvoyée vers la
Terre.
Il se produit ainsi un échange continu de rayons de grandes longueurs d'onde entre la surface du globe et l'atmosphère. Ceci provoque un réchauffement. Autrement dit, l'atmosphère fait office d'isolant thermique : ce phénomène s'appelle l'effet de serre naturel.
Il se produit un équilibre caractérisé par un aussi grand rayonnement de courtes longueurs d'onde entrant que de rayonnement de grandes longueurs d'onde sortant. On appelle cela le bilan radiatif de la Terre. Grâce à cet équilibre, la température moyenne sur Terre est plus ou moins constante dans le temps.
Des calculs ont démontré qu'en l'absence d'atmosphère, la température à la surface du globe serait de -18°C. Toute l'eau serait gelée en permanence et les températures seraient trop basses pour la survie des plantes et des animaux. La température moyenne de la Terre est de 15°C. Cela signifie que l'effet de serre assure un réchauffement de 33°C.
Les principaux gaz à effet de serre naturels sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d'azote (N2O), la vapeur d'eau (H2O) et l'ozone (O3). Ces gaz sont par nature présents dans l'atmosphère, mais ils peuvent également être générés par les activités humaines et perturber ainsi le bilan radiatif de la Terre. Cette perturbation provoque un changement climatique.
Il se produit ainsi un échange continu de rayons de grandes longueurs d'onde entre la surface du globe et l'atmosphère. Ceci provoque un réchauffement. Autrement dit, l'atmosphère fait office d'isolant thermique : ce phénomène s'appelle l'effet de serre naturel.
Il se produit un équilibre caractérisé par un aussi grand rayonnement de courtes longueurs d'onde entrant que de rayonnement de grandes longueurs d'onde sortant. On appelle cela le bilan radiatif de la Terre. Grâce à cet équilibre, la température moyenne sur Terre est plus ou moins constante dans le temps.
Des calculs ont démontré qu'en l'absence d'atmosphère, la température à la surface du globe serait de -18°C. Toute l'eau serait gelée en permanence et les températures seraient trop basses pour la survie des plantes et des animaux. La température moyenne de la Terre est de 15°C. Cela signifie que l'effet de serre assure un réchauffement de 33°C.
Les principaux gaz à effet de serre naturels sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d'azote (N2O), la vapeur d'eau (H2O) et l'ozone (O3). Ces gaz sont par nature présents dans l'atmosphère, mais ils peuvent également être générés par les activités humaines et perturber ainsi le bilan radiatif de la Terre. Cette perturbation provoque un changement climatique.
L'effet de serre est un phénomène naturel par
lequel une partie de l'énergie solaire qui est émise par la
terre est absorbée et retenue sous forme de chaleur dans la
basse atmosphère. L'effet de serre est causé par des gaz contenus
dans l'atmosphère, principalement la vapeur d'eau.
Les concentrations accrues de gaz à effet de serre
dans l'atmosphère renforcent l'effet de serre naturel et entraînent
par conséquent une augmentation de la température moyenne de la Terre et donc
un changement climatique global. Ce phénomène est appelé effet de serre
additionnel ou anthropique (WB).
Plus d'une quarantaine de gaz à effet
de serre ont été recensés par le Groupe Intergouvernemental d'Experts
sur l'Évolution du Climat (GIEC) parmi lesquels figurent : la Vapeur d'eau
(H2O), le Dioxyde de carbone (CO2), le Méthane (CH4), l'Ozone (O3), le
Protoxyde d'azote (N2O), l'Hydrofluorocarbures (HFC)...
L’effet de serre naturel est inéluctable et entraine des
modifications climatiques sur lesquelles nous n’avons aucune action possible.
l'effet albédo
La quantité de rayonnement solaire réfléchi par la surface terrestre est
appelée albédo ou facteur de réflexion, habituellement exprimé en
pourcentage. Plus le rayonnement absorbé par la surface est important et moins
il est réfléchi, plus la surface chauffe. Les objets noirs, tels que l'asphalte
de nos routes ou un T-shirt noir, ont une valeur albédo faible et absorbent
donc une grosse partie des rayons du soleil et se réchauffent fortement. Les
objets blancs ont un albédo élevé et réfléchissent les rayons du soleil
beaucoup plus fortement, de sorte qu'ils se réchauffent moins rapidement.
Étant donné que les grandes surfaces du globe réfléchissent la lumière (eau, calottes glaciaires, nuage), la Terre a un albédo relativement important de 30 à 35%. À titre de comparaison, la lune, par sa surface de roches volcaniques, a un albédo de 7%. L'intervention de l'homme (par exemple, la déforestation à grande échelle) modifie l'albédo de la planète.
Étant donné que les grandes surfaces du globe réfléchissent la lumière (eau, calottes glaciaires, nuage), la Terre a un albédo relativement important de 30 à 35%. À titre de comparaison, la lune, par sa surface de roches volcaniques, a un albédo de 7%. L'intervention de l'homme (par exemple, la déforestation à grande échelle) modifie l'albédo de la planète.
Albédo en chiffres :
·
Neige fraîche ou glace : 80-95%
·
Neige fondante : 40-70%
·
Nuages : 40-90%
·
Sable du désert : 30-50%
·
Terre : 5-30%
·
Toundra : 15-35%
·
Prairies : 25-30%
·
Forêts : 10-20%
·
Eau : 10-60%
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