Notion d’effet de serre
L’atmosphère de la Terre est pratiquement transparente au rayonnement provenant du soleil mais opaque sur une grande partie du rayonnement infrarouge. Une conséquence directe est que la chaleur provenant du soleil est piégée dans l’atmosphère. Le rayonnement infrarouge émis par la surface est en partie absorbé par l’atmosphère. Cette même atmosphère émet aussi un rayonnement en fonction de sa température. Une partie peut s’échapper vers l’espace ; une partie est dirigée vers la surface et contribue ainsi à son chauffage.
Le terme “d’effet de serre” est malheureusement mal choisi. Dans l’atmosphère terrestre, une grosse partie des échanges d’énergie entre la surface et les couches supérieures de l’atmosphère se fait sous forme de convection (voir section ci-après). Dans le cas d’une serre, les parois vont bloquer la convection. Ainsi, une serre a une action essentiellement mécanique, alors que l’effet de serre est un processus radiatif.
Á cause de l’absorption de certains gaz dans l’atmosphère, ce sont les couches élevées de l’atmosphère qui émettent le rayonnement infrarouge qui permet à la Terre d’évacuer l’énergie reçue du soleil. Ces couches ont une température équivalente de 255 K. Lorsque la concentration des gaz absorbants augmente, l’atmosphère devient plus opaque et ce sont des couches encore plus élevées qui peuvent émettre un rayonnement qui va s’échapper vers l’espace. Puisque la température de l’atmosphère diminue avec l’altitude (aux altitudes qui nous intéressent ici), le flux émis va être plus faible (loi de Stefan Boltzmann). Il y a alors un déséquilibre entre le flux entrant (constant) et le flux sortant (en diminution). La Terre se réchauffe alors progressivement, ainsi que l’atmosphère. Du coup, la température de la couche émettrice augmente ce qui permet au rayonnement infrarouge émis de reprendre son niveau initial.
Ainsi, lorsque la concentration des gaz absorbants augmente, un équilibre radiatif nécessite une augmentation globale de la température de l’atmosphère. Ce raisonnement suppose que toutes les autres variables du système Terre (albédo en particulier) ne sont pas modifiées ce qui n’est bien sur pas le cas. Pourtant, ce raisonnement très simplifié prévoit une augmentation de la Température en réponse à l’augmentation des gaz à effet de serre qui est en bon accord avec l’augmentation observée.
Le terme “d’effet de serre” est malheureusement mal choisi. Dans l’atmosphère terrestre, une grosse partie des échanges d’énergie entre la surface et les couches supérieures de l’atmosphère se fait sous forme de convection (voir section ci-après). Dans le cas d’une serre, les parois vont bloquer la convection. Ainsi, une serre a une action essentiellement mécanique, alors que l’effet de serre est un processus radiatif.
Á cause de l’absorption de certains gaz dans l’atmosphère, ce sont les couches élevées de l’atmosphère qui émettent le rayonnement infrarouge qui permet à la Terre d’évacuer l’énergie reçue du soleil. Ces couches ont une température équivalente de 255 K. Lorsque la concentration des gaz absorbants augmente, l’atmosphère devient plus opaque et ce sont des couches encore plus élevées qui peuvent émettre un rayonnement qui va s’échapper vers l’espace. Puisque la température de l’atmosphère diminue avec l’altitude (aux altitudes qui nous intéressent ici), le flux émis va être plus faible (loi de Stefan Boltzmann). Il y a alors un déséquilibre entre le flux entrant (constant) et le flux sortant (en diminution). La Terre se réchauffe alors progressivement, ainsi que l’atmosphère. Du coup, la température de la couche émettrice augmente ce qui permet au rayonnement infrarouge émis de reprendre son niveau initial.
Ainsi, lorsque la concentration des gaz absorbants augmente, un équilibre radiatif nécessite une augmentation globale de la température de l’atmosphère. Ce raisonnement suppose que toutes les autres variables du système Terre (albédo en particulier) ne sont pas modifiées ce qui n’est bien sur pas le cas. Pourtant, ce raisonnement très simplifié prévoit une augmentation de la Température en réponse à l’augmentation des gaz à effet de serre qui est en bon accord avec l’augmentation observée.