Définitions
Définition
Rayonnement solaire
Le rayonnement solaire est l'ensemble des radiations solaires qui atteignent la Terre, principalement composées de lumière visible, d'ultraviolets et d'infrarouges.
Albédo
L'albédo est la proportion de la lumière ou du rayonnement incident qui est réfléchie par une surface, généralement exprimée en pourcentage.
Effet de serre
L'effet de serre est un processus naturel par lequel l'atmosphère terrestre retient une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre, réchauffant ainsi la planète.
I – Énergie solaire et albédo
a) Puissance du rayonnement solaire
La Terre reçoit constamment de l'énergie du Soleil sous forme de rayonnement. Ce rayonnement fournit environ 1361 watts par mètre carré à la limite de l'atmosphère terrestre, une valeur connue sous le nom de constante solaire. Cette énergie est essentielle pour maintenir la vie sur Terre et réguler le climat de la planète.
b) L’albédo terrestre
L'albédo terrestre joue un rôle crucial dans le bilan énergétique de la planète. En moyenne, l'albédo de la Terre est d'environ 30%, ce qui signifie que 30% du rayonnement solaire incident est réfléchi vers l'espace, tandis que les 70% restants sont absorbés et contribuent au réchauffement de la surface terrestre. Les variations de l'albédo sont causées par des facteurs tels que la couverture nuageuse, la surface des océans, et la végétation.
II – Rôle thermostatique de l'atmosphère
a) Rayonnement terrestre
La surface de la Terre absorbe une majorité du rayonnement solaire, qu'elle réémet ensuite sous forme de rayonnement infrarouge. Ce processus de réémission est crucial pour maintenir l'équilibre thermique de la planète. En effet, alors que le rayonnement solaire est principalement constitué de lumière visible, le rayonnement émis par la Terre est infrarouge, une forme d'énergie de plus longue longueur d'onde.
b) Effet thermostatique et effet de serre
L'atmosphère terrestre contient des gaz à effet de serre tels que la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone et le méthane, qui absorbent et réémettent le rayonnement infrarouge. Ce processus retient la chaleur dans l'atmosphère et est responsable de l'effet de serre naturel, réchauffant ainsi la surface terrestre de manière significative. L'effet thermostatique de l'atmosphère permet de maintenir des températures propices à la vie, mais les activités humaines augmentent les concentrations de ces gaz, ce qui renforce l'effet de serre et contribue au réchauffement climatique.
A retenir :
Le Soleil est la principale source d'énergie de la Terre, et son rayonnement joue un rôle crucial dans le maintien de notre climat. La puissance du rayonnement solaire entrant et l'albédo terrestre déterminent la quantité d'énergie absorbée par la Terre. L'atmosphère agit comme un thermostat naturel grâce à l'effet de serre, contribuant à retenir une partie de cette énergie sous forme de chaleur. Cependant, les augmentations anthropiques des gaz à effet de serre modifient cet équilibre, ce qui constitue un défi majeur pour les systèmes climatiques terrestres.
