140
Laurent LI
La biologie fait partie intégrante du système climatique. La relation entre le climat et
la vie est étroite et interactive. Le climat fournit des conditions fondamentales pour
la vie. Et la vie, en intervenant activement sur le cycle du carbone, change l'effet
de serre dans l'atmosphère et modifie ainsi le climat de la planète. L'homme, par
sa grande capacité d'intervention, a considérablement modifié la concentration des
gaz à effet de serre dans l'atmosphère, et le processus continue actuellement. Evaluer la sensibilité du climat à une perturbation anthropique constitue donc un formidable défi pour la communauté scientifique du climat. C'est également un enjeu
économique important pour le développement durable de la société.
6.1. DÉFINITION DE L'EFFET DE SERRE
La chaleur dégagée au centre de la Terre du fait de la radioactivité naturelle étant
faible, l'énergie reçue à la surface de la Terre vient pratiquement exclusivement du
Soleil, sous forme de rayonnement électromagnétique. Le Soleil, avec sa température apparente autour de 6000 K, émet de l'énergie dans le visible. Chauffée par
cette énergie venue du Soleil, la Terre émet, à son tour, un rayonnement électromagnétique. Ce rayonnement terrestre est dans l'infrarouge, correspondant à la température de la Terre, plus froide que celle du Soleil. A l'équilibre, le rayonnement
reçu du Soleil et celui émis par la Terre doivent être d'égale énergie. Si l'insolation
varie, que ce soit du fait de la luminosité du Soleil, ou de la variation de l'orbite terrestre, la température de la Terre s’ajuste, en accord avec la loi fondamentale de la
conservation de l'énergie.
L'atmosphère est une mince couche gazeuse qui enveloppe la planète. 80% de sa
masse se trouve dans une épaisseur d'une douzaine de kilomètres près de la surface de la Terre. Cette mince couche gazeuse (à comparer avec le rayon de la
Terre qui est de 6400 km) joue un rôle essentiel dans la distribution et la transformation de l'énergie reçue du Soleil. En effet, tous les échanges d'énergie entre la
Terre et l'espace extérieur doivent obligatoirement passer par l'atmosphère.
L'atmosphère agit très différemment sur le rayonnement solaire et sur le rayonnement terrestre qui ont des longueurs d'onde différentes. En effet, elle est presque
transparente pour le rayonnement solaire mais opaque pour le rayonnement terrestre, comme on peut le voir sur la figure 6.1. De ce fait, la majeure partie de
l'énergie reçue du Soleil traverse l'atmosphère, arrive à la surface de la Terre et y
est absorbée. Le rayonnement infrarouge émis par la surface est en revanche principalement absorbé par l'atmosphère, et il ne peut pas s'échapper librement vers
l'espace extérieur.
Laurent LI
La biologie fait partie intégrante du système climatique. La relation entre le climat et
la vie est étroite et interactive. Le climat fournit des conditions fondamentales pour
la vie. Et la vie, en intervenant activement sur le cycle du carbone, change l'effet
de serre dans l'atmosphère et modifie ainsi le climat de la planète. L'homme, par
sa grande capacité d'intervention, a considérablement modifié la concentration des
gaz à effet de serre dans l'atmosphère, et le processus continue actuellement. Evaluer la sensibilité du climat à une perturbation anthropique constitue donc un formidable défi pour la communauté scientifique du climat. C'est également un enjeu
économique important pour le développement durable de la société.
6.1. DÉFINITION DE L'EFFET DE SERRE
La chaleur dégagée au centre de la Terre du fait de la radioactivité naturelle étant
faible, l'énergie reçue à la surface de la Terre vient pratiquement exclusivement du
Soleil, sous forme de rayonnement électromagnétique. Le Soleil, avec sa température apparente autour de 6000 K, émet de l'énergie dans le visible. Chauffée par
cette énergie venue du Soleil, la Terre émet, à son tour, un rayonnement électromagnétique. Ce rayonnement terrestre est dans l'infrarouge, correspondant à la température de la Terre, plus froide que celle du Soleil. A l'équilibre, le rayonnement
reçu du Soleil et celui émis par la Terre doivent être d'égale énergie. Si l'insolation
varie, que ce soit du fait de la luminosité du Soleil, ou de la variation de l'orbite terrestre, la température de la Terre s’ajuste, en accord avec la loi fondamentale de la
conservation de l'énergie.
L'atmosphère est une mince couche gazeuse qui enveloppe la planète. 80% de sa
masse se trouve dans une épaisseur d'une douzaine de kilomètres près de la surface de la Terre. Cette mince couche gazeuse (à comparer avec le rayon de la
Terre qui est de 6400 km) joue un rôle essentiel dans la distribution et la transformation de l'énergie reçue du Soleil. En effet, tous les échanges d'énergie entre la
Terre et l'espace extérieur doivent obligatoirement passer par l'atmosphère.
L'atmosphère agit très différemment sur le rayonnement solaire et sur le rayonnement terrestre qui ont des longueurs d'onde différentes. En effet, elle est presque
transparente pour le rayonnement solaire mais opaque pour le rayonnement terrestre, comme on peut le voir sur la figure 6.1. De ce fait, la majeure partie de
l'énergie reçue du Soleil traverse l'atmosphère, arrive à la surface de la Terre et y
est absorbée. Le rayonnement infrarouge émis par la surface est en revanche principalement absorbé par l'atmosphère, et il ne peut pas s'échapper librement vers
l'espace extérieur.