Bilan Énergétique Terrestre, Effet de Serre et Climat

Principes Fondamentaux de l'Énergie Terrestre

• Effet de serre : Dépend de la présence d'une atmosphère.
• Le rayonnement reçu par la surface de la Terre de la part de l'atmosphère est du même ordre de grandeur que le rayonnement solaire reçu.
• La puissance solaire reçue par une planète dépend des deux à la fois.
• Si l'albédo terrestre moyen augmente, la température moyenne de la planète diminue.

La Répartition de l'Énergie Solaire sur Terre

L'éclairement reçu au sol dépend de plusieurs facteurs :

• L'heure : L'ensoleillement est maximal à midi heure solaire.
• La latitude : Plus elle est élevée (on se rapproche des pôles), plus l'ensoleillement est faible.
• La saison : Dans l'hémisphère Nord, l'ensoleillement est plus important en été.

L'Albédo Terrestre

La Terre réfléchit et diffuse une partie du rayonnement solaire incident et absorbe le reste. L'albédo est la proportion de lumière renvoyée par un corps qui est éclairé (entre 0 et 100%).

Valeur de l'Albédo Moyen

L'albédo moyen de la Terre est de 30%.

Bilan Radiatif Terrestre

Le Soleil émet un rayonnement qui se répartit uniformément autour de lui. Une planète n'intercepte qu'une petite partie de ce rayonnement solaire.

Facteurs influençant le Rayonnement Intercepté

Le rayonnement solaire intercepté par une planète dépend :

1. De la distance Soleil-Planète : Plus la planète est loin du Soleil, plus l'énergie solaire par unité de surface au niveau de la planète est faible.
2. Du rayon de la planète : Plus le rayon est grand, plus la planète intercepte le rayonnement solaire.

Le Rayonnement Émis par la Terre

Le sol réémet un rayonnement électromagnétique vers l'espace dans le domaine infrarouge. Une partie de cette puissance est absorbée par l'atmosphère qui réémet un rayonnement infrarouge vers le sol, contribuant à le réchauffer davantage : c'est l'effet de serre.

Équilibre Dynamique et Réchauffement Climatique

On parle d'équilibre dynamique d'un système à température constante si ce système échange de l'énergie vers l'extérieur et si l'énergie entrante est égale à l'énergie sortante.

L'Équilibre Terrestre Actuel

La Terre est normalement régie par un équilibre dynamique : la puissance absorbée par la planète provenant du Soleil est égale à la puissance renvoyée par la planète vers l'espace. Mais au sol, la situation est complexe car l'atmosphère joue un rôle important (effet de serre).

À l'heure actuelle, la température moyenne du sol est de +15°C.

Conséquences du Renforcement de l'Effet de Serre

Le renforcement de l'effet de serre lié aux activités humaines entraîne une augmentation de cette température moyenne (réchauffement climatique).