8 • Énergie
et changement climatique
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8.1 Thermodynamique du changement
climatique
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
de fortes tempêtes; la canicule en Europe en 2003 a fait de nombreuses
victimes. L’année 2005 a cumulé Katrina, le record absolu des températures et une fonte importante des glaces de l’Arctique. L’année 2006 s’est
contentée d’être la cinquième année la plus chaude de tous les temps
enregistrés. Si, à cause de l’effet de la Niña, l’année 2007 a été caractérisée par un faible réchauffement, une fonte record des glaces des banquises de l’Arctique et de l’Antarctique a en revanche été relevée.
8.1.2 Influence de la consommation d’énergie
sur le bilan énergétique de la Terre
En plus de l’effet indirect de l’activité humaine lié à l’effet de serre présenté plus haut, qui crée un excès d’énergie, il faut également tenir compte
des effets directs liés à la consommation mondiale d’énergie. Suivant
l’AIE (Agence internationale de l’énergie), la consommation mondiale
annuelle d’énergie sera notée TPES. Elle est utilisée sous forme de chaleur Q et d’énergie noble (électricité et énergie mécanique).
TPES = Q + W = Q′+W 0
[8.13]
La majorité de l’énergie W est finalement dissipée sous forme de chaleur
(frottements, etc.). Néanmoins, il en reste une partie W 0 qui n’est pas
dissipée sous forme de chaleur. Cette consommation d’énergie se traduit
donc par deux effets : d’une part un nouvel apport d’énergie à la surface
de la Terre provenant de la chaleur rejetée et d’autre part de l’énergie
non dissipée sous forme de chaleur qui sort du système thermodynamique (W 0 ). Cette énergie W 0 intervient dans le premier principe, donné
par [8.1], sous la forme d’énergie échangée avec l’extérieur et modifie le
bilan qui s’écrit maintenant :
dE 1 = E S – E IR – W 0 = – dE IR – W 0
[8.14]
où nous avons introduit l’excès d’énergie dû à l’effet de serre et où la
variation d’énergie infrarouge émise est prise sur une base annuelle.
De son côté, l’énergie Q’ rejetée sous forme de chaleur va intervenir
d’une autre façon. À cette fin, il nous faut analyser la consommation
d’énergie qui résulte de plusieurs sources. Nous distinguerons deux gran-
et changement climatique
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8.1 Thermodynamique du changement
climatique
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
de fortes tempêtes; la canicule en Europe en 2003 a fait de nombreuses
victimes. L’année 2005 a cumulé Katrina, le record absolu des températures et une fonte importante des glaces de l’Arctique. L’année 2006 s’est
contentée d’être la cinquième année la plus chaude de tous les temps
enregistrés. Si, à cause de l’effet de la Niña, l’année 2007 a été caractérisée par un faible réchauffement, une fonte record des glaces des banquises de l’Arctique et de l’Antarctique a en revanche été relevée.
8.1.2 Influence de la consommation d’énergie
sur le bilan énergétique de la Terre
En plus de l’effet indirect de l’activité humaine lié à l’effet de serre présenté plus haut, qui crée un excès d’énergie, il faut également tenir compte
des effets directs liés à la consommation mondiale d’énergie. Suivant
l’AIE (Agence internationale de l’énergie), la consommation mondiale
annuelle d’énergie sera notée TPES. Elle est utilisée sous forme de chaleur Q et d’énergie noble (électricité et énergie mécanique).
TPES = Q + W = Q′+W 0
[8.13]
La majorité de l’énergie W est finalement dissipée sous forme de chaleur
(frottements, etc.). Néanmoins, il en reste une partie W 0 qui n’est pas
dissipée sous forme de chaleur. Cette consommation d’énergie se traduit
donc par deux effets : d’une part un nouvel apport d’énergie à la surface
de la Terre provenant de la chaleur rejetée et d’autre part de l’énergie
non dissipée sous forme de chaleur qui sort du système thermodynamique (W 0 ). Cette énergie W 0 intervient dans le premier principe, donné
par [8.1], sous la forme d’énergie échangée avec l’extérieur et modifie le
bilan qui s’écrit maintenant :
dE 1 = E S – E IR – W 0 = – dE IR – W 0
[8.14]
où nous avons introduit l’excès d’énergie dû à l’effet de serre et où la
variation d’énergie infrarouge émise est prise sur une base annuelle.
De son côté, l’énergie Q’ rejetée sous forme de chaleur va intervenir
d’une autre façon. À cette fin, il nous faut analyser la consommation
d’énergie qui résulte de plusieurs sources. Nous distinguerons deux gran-