L'effet de serre et le rôle des gaz à effet de serre dans le bilan énergétique

En 30 secondes

• Le bilan radiatif terrestre compare la puissance solaire absorbée et la puissance infrarouge réémise. L'albédo terrestre, environ 30 %, renvoie une partie du rayonnement solaire sans l'absorber.
• Les gaz à effet de serre absorbent le rayonnement infrarouge du sol et en réémettent une partie vers la surface. Cela explique l'écart entre -18 °C sans effet de serre et +15 °C avec l'effet de serre actuel.
• La vapeur d'eau domine l'effet de serre naturel, le dioxyde de carbone domine son renforcement récent depuis l'ère industrielle.

Ce que tu sauras faire

• Expliquer le principe du bilan radiatif terrestre : l'équilibre entre puissance solaire absorbée et puissance infrarouge réémise vers l'espace.
• Expliquer le mécanisme de l'effet de serre : comment les gaz à effet de serre absorbent puis réémettent le rayonnement infrarouge terrestre.
• Citer les principaux gaz à effet de serre et distinguer leur contribution respective au bilan énergétique.
• Justifier, à partir de l'albédo terrestre, pourquoi la température moyenne du sol serait bien plus froide sans effet de serre.

Les mots à connaître

Bilan radiatif (bilan énergétique)

l'équilibre entre la puissance reçue par la Terre sous forme de rayonnement solaire et la puissance qu'elle réémet sous forme de rayonnement infrarouge vers l'espace ; dans cette fiche, « bilan énergétique » est employé comme synonyme de bilan radiatif.

Effet de serre

le phénomène par lequel une partie du rayonnement infrarouge émis par le sol est absorbée puis réémise vers le sol par les gaz à effet de serre, ce qui réchauffe la surface terrestre.

Gaz à effet de serre (GES)

un gaz atmosphérique qui absorbe et réémet le rayonnement infrarouge terrestre ; les principaux sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone et le méthane.

Le piège classique

Confondre l'effet de serre avec un « emprisonnement » total de la chaleur, alors qu'il s'agit d'une réémission partielle du rayonnement infrarouge, l'équilibre restant dynamique.

L'astuce

Bilan radiatif en équilibre : la puissance reçue égale la puissance émise en moyenne, jamais une absence totale d'échange.