10
Hydrologie quantit ati ve
d 'une peti te dizain e de jo urs . En d 'au t res termes , la pompe t her modynamique
renouvelle I'eau at rnospherique un e cinquantaine de fois par an.
1.4 L'eau dans la regulation thermodynamique
du globe
1.4.1 Bilans energetiques et bilans en eau globaux
Le cycle de I'eau est une composant e maj eure des equilibres energetiques
plan et aires et y joue des roles complexes voire antagonistes 14 . Son couplage
avec Ie cycle du car bone assur e une eto nnante stabilite du syst eme, dan s une
te mpe ra t ure moyenn e « hor s equilibre » alors qu 'en I'ab sence d 'atrnosphere et
de ces flux la Terre sera it « bloquee » dan s un e sit uation ext reme, gelee et stable
pro che de - 50· C 15.
L'ensembl e Terre 16-atmosphere fonct ionn e comme un e machine thermodynamique de degrad ation de l'energie solaire non reflechie. Le flux energet ique
incid ent solaire est estime en moyenne au somme t de l'atrno sph ere a342 W ·m -
2
(et par I'effet de la rot ondite de la Terre : 1370 W ·m -
2
a incidence maximale
et fort ement var iable selon la latitude). Ce rayonnement est essentiellement
compose de courtes longueurs d 'ond e (visible - VIS - et pro che infrarou ge - IR
thermique) : emission maximale a0.5 11m, 99 %etant en ondes courtes (0.2 a 2.5
JIm). L'alb edo 17 de l'atrnosph ere est d 'au t ant plu s fort que celle-ci est plu s nebul euse et celui de la Terre que sa surface est plu s clair e. Pour la par t non reflechie, cet ensemble absorbe cet te l'energie a courte longu eur d'onde et la reemet
a plu s grande longueur d'onde 18. L'atrnosphere absor be peu Ie rayonnement
incid ent et laisse passer une par t import ante de ce flux qui at teint la Terr e et y
est ab sorb e et reemis. L'energie reemise par la Terr e en rayonnement infrarouge
est forte ment absorbee par l'atrnosph ere 19 (la Ter re cha uffe l'atrnosph ere par
la base) : pour l'atrnosph ere , ce flux est plu s import ant que I'ab sorp tion dir ect e
14. L'annexe 1.5 prese nt e d es elements plus dc t a illes sur Ie role de l' eau d a ns la regulation
t he rmo dy na m iqu e de la pla net.e.
15. Lessi va ge d u ca rbone a t rnos pherique par les pr ecipitat ions, lessi va ge des roc hes ca rbo -
nees pa r Ie ruissellement , sequestration et d ep ot s d es carbonates au fond d es oceans. L'annexe
1.4 decrit Ie possibl e d ecou plage d e ces 2 cycl es lor s d e la t ra nsgression dite va rangien ne , il
y a 600 milli ons dannees env iron , conduisant a u ne Terre gelee a sa temperature d 'equilibre
de - 50· C par offet d 'emball em en t d e l'al bedo d es glac es, pui s a la rernon t ee spe ct ac ula ire
de s t em peratures pa r effet de serre liees aux emissions volcan iques sans lessivage par a bsence
d 'eau at rnosp herique.
16. Nous prenon s la Terre ici dans sa d efini t ion de globe te rres t re (ho rs at mosphere) .
17. L 'albedo est u ne grandeur sans dimension , rapport de l'energie solaire reflechie pa r une
surface a l'en er gie sola ire in cid en t e.
18. A une t emp eratu re d onnce , les corps rayonnent avec u ne longu eu r d' on de d'emission
pilot ee par leur te m pe rat ure (ioi de St efan d es corps noir s en T 4) .
19. Les mo lecules de l'atr no sp herc interagissent et doric absorbent pl us les rayonnements
infra rouges qu e les rayon nement s inc ident s d e plus courte lon gue ur d'ond e.
Hydrologie quantit ati ve
d 'une peti te dizain e de jo urs . En d 'au t res termes , la pompe t her modynamique
renouvelle I'eau at rnospherique un e cinquantaine de fois par an.
1.4 L'eau dans la regulation thermodynamique
du globe
1.4.1 Bilans energetiques et bilans en eau globaux
Le cycle de I'eau est une composant e maj eure des equilibres energetiques
plan et aires et y joue des roles complexes voire antagonistes 14 . Son couplage
avec Ie cycle du car bone assur e une eto nnante stabilite du syst eme, dan s une
te mpe ra t ure moyenn e « hor s equilibre » alors qu 'en I'ab sence d 'atrnosphere et
de ces flux la Terre sera it « bloquee » dan s un e sit uation ext reme, gelee et stable
pro che de - 50· C 15.
L'ensembl e Terre 16-atmosphere fonct ionn e comme un e machine thermodynamique de degrad ation de l'energie solaire non reflechie. Le flux energet ique
incid ent solaire est estime en moyenne au somme t de l'atrno sph ere a342 W ·m -
2
(et par I'effet de la rot ondite de la Terre : 1370 W ·m -
2
a incidence maximale
et fort ement var iable selon la latitude). Ce rayonnement est essentiellement
compose de courtes longueurs d 'ond e (visible - VIS - et pro che infrarou ge - IR
thermique) : emission maximale a0.5 11m, 99 %etant en ondes courtes (0.2 a 2.5
JIm). L'alb edo 17 de l'atrnosph ere est d 'au t ant plu s fort que celle-ci est plu s nebul euse et celui de la Terre que sa surface est plu s clair e. Pour la par t non reflechie, cet ensemble absorbe cet te l'energie a courte longu eur d'onde et la reemet
a plu s grande longueur d'onde 18. L'atrnosphere absor be peu Ie rayonnement
incid ent et laisse passer une par t import ante de ce flux qui at teint la Terr e et y
est ab sorb e et reemis. L'energie reemise par la Terr e en rayonnement infrarouge
est forte ment absorbee par l'atrnosph ere 19 (la Ter re cha uffe l'atrnosph ere par
la base) : pour l'atrnosph ere , ce flux est plu s import ant que I'ab sorp tion dir ect e
14. L'annexe 1.5 prese nt e d es elements plus dc t a illes sur Ie role de l' eau d a ns la regulation
t he rmo dy na m iqu e de la pla net.e.
15. Lessi va ge d u ca rbone a t rnos pherique par les pr ecipitat ions, lessi va ge des roc hes ca rbo -
nees pa r Ie ruissellement , sequestration et d ep ot s d es carbonates au fond d es oceans. L'annexe
1.4 decrit Ie possibl e d ecou plage d e ces 2 cycl es lor s d e la t ra nsgression dite va rangien ne , il
y a 600 milli ons dannees env iron , conduisant a u ne Terre gelee a sa temperature d 'equilibre
de - 50· C par offet d 'emball em en t d e l'al bedo d es glac es, pui s a la rernon t ee spe ct ac ula ire
de s t em peratures pa r effet de serre liees aux emissions volcan iques sans lessivage par a bsence
d 'eau at rnosp herique.
16. Nous prenon s la Terre ici dans sa d efini t ion de globe te rres t re (ho rs at mosphere) .
17. L 'albedo est u ne grandeur sans dimension , rapport de l'energie solaire reflechie pa r une
surface a l'en er gie sola ire in cid en t e.
18. A une t emp eratu re d onnce , les corps rayonnent avec u ne longu eu r d' on de d'emission
pilot ee par leur te m pe rat ure (ioi de St efan d es corps noir s en T 4) .
19. Les mo lecules de l'atr no sp herc interagissent et doric absorbent pl us les rayonnements
infra rouges qu e les rayon nement s inc ident s d e plus courte lon gue ur d'ond e.