L'effet de serre ne fonctionne-t-il que dans un sens?

14 décembre 2011 16:10:00 Catégories : changements climatiques climat

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Question de l'internaute : Selon votre explication des gaz à effet de serre, ces derniers forment une sorte de bouclier qui empêche la chaleur de quitter l'atmosphère. Pourquoi ce même bouclier de gaz n'empêche-t-il pas également la chaleur du soleil d'entrer dans l'atmosphère de la terre? Pourquoi la perméabilité de cette couche de gaz n'est-elle effective que dans un sens?


Réponse : Les rayonnements envoyés par le soleil et ceux émis par la terre sont différents. La lumière solaire traverse facilement la couche des gaz à effet de serre alors que le rayonnement infrarouge renvoyé par la Terre est absorbé par les molécules des gaz à effet de serre dans la basse atmosphère.

L'effet de serre peut être décomposé en plusieurs étapes qui permettront de mieux comprendre cette différence :

1- La terre est chauffée par la lumière solaire. Le rayonnement solaire entrant (à ondes courtes) traverse l’atmosphère et réchauffe la surface de la Terre. Les « gaz à effet de serre » de l'atmosphère laissent passer la plus grande partie de la lumière solaire pour chauffer la planète.

Effet de serre
Animation Flash : page changements climatiques

Les gaz et les particules solides et liquides contenus dans l'atmosphère, ainsi que les propriétés de la surface terrestre, influencent le flux d'énergie solaire et thermique en reflétant, en diffusant ou en absorbant et en redirigeant une partie. Environ 31 % de la lumière solaire entrante est réfléchie vers l'espace par les nuages et la surface terrestre. Le reste de l'énergie solaire réchauffe la surface de la Terre, les océans et l'atmosphère. Une bonne partie des rayons ultraviolets nocifs contenus dans la lumière solaire est absorbée par l'ozone (O3) présent dans la stratosphère. Toutefois, tandis que certaines particules atmosphériques peuvent absorber des quantités importantes d'énergie solaire, la plupart des gaz contenus dans l'atmosphère n'en absorbent que très peu, permettant ainsi à l'énergie solaire de passer au travers et d'aller réchauffer la surface de la Terre.

2- La terre ainsi réchauffée va alors émettre et retourner de l'énergie thermique (rayonnement infrarouge) vers l'espace.

Effet de serre
Animation Flash : page changements climatiques

La plus grande partie de ce rayonnement sortant est absorbée par les nuages et les molécules des gaz à effet de serre dans la basse atmosphère, qui la renvoient dans toutes les directions, y compris vers la surface et vers le haut, où d'autres molécules la réabsorbent à leur tour. Ce processus d'absorption et de rémission se répète jusqu'à ce que l'énergie s'échappe finalement de l'atmosphère vers l'espace. Puisqu'une grande partie de l'énergie thermique a été recyclée vers le bas, les températures de surface deviennent beaucoup plus chaudes que s'il n'y avait pas de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

C'est cet équilibre entre le rayonnement solaire entrant (à ondes courtes) et l'énergie infrarouge sortante (à ondes longues) qui détermine la température de la terre.
L’effet de serre porte donc bien son nom! Les vitres d’une serre laissent elles aussi la lumière passer pour réchauffer la serre, mais conservent une grande partie de la chaleur générée à l’intérieur de la serre. L'effet de serre isole donc la planète contre les pertes thermiques, mais pas contre l’entrée des rayons solaires dans l’atmosphère!

L'effet de serre fait de la terre un espace vivable et, sans lui, la planète serait trop froide pour soutenir la vie telle que nous la connaissons aujourd'hui. Sans les gaz à effet de serre naturels - comme la vapeur d'eau, le CO2, le CH4 et le N2O - la température moyenne de la terre serait de -19 °C plutôt que de +14 °C, soit plus fraîche de 33 °C. Au cours des 10 000 dernières années (la période depuis la fin de la plus récente glaciation), la quantité de ces gaz dans notre atmosphère est restée relativement stable, puis, il y a quelques siècles, leurs concentrations ont commencé à augmenter à cause des activités humaines. Cela a contribué à l'intensification de l'effet de serre naturel et a entraîné le changement du climat de la terre.

Source : Environnement Canada : Foire aux questions sur les changements climatiques

Mon climat ma santé : Découvrez la page sur les changements climatiques.

 

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