L’énergie entrant, réfléchie, absorbée et émise par le système terrestre sont les composantes du bilan radiatif de la Terre. Basé sur le principe physique de conservation de l’énergie, ce bilan radiatif représente la comptabilité de l’équilibre entre le rayonnement entrant, qui est presque entièrement le rayonnement solaire, et le rayonnement sortant, qui est en partie le rayonnement solaire réfléchi et en partie le rayonnement émis par le système terrestre, y compris l’atmosphère. Un bilan déséquilibré peut entraîner une augmentation ou une diminution de la température de l’atmosphère et affecter éventuellement notre climat. Les unités d’énergie employées pour mesurer ce rayonnement entrant et sortant sont les watts par mètre carré (W/m2).
RADILEMENT SOLAIRE ENTRANT
L’énergie entrante ultraviolette, visible et une portion limitée d’infrarouge (ensemble parfois appelé « rayonnement à ondes courtes ») du Soleil entraîne le système climatique de la Terre. Une partie de ce rayonnement entrant est réfléchie par les nuages, une autre est absorbée par l’atmosphère, et une autre passe à travers la surface de la Terre. Les plus grosses particules d’aérosol présentes dans l’atmosphère interagissent avec le rayonnement et en absorbent une partie, ce qui provoque un réchauffement de l’atmosphère. La chaleur générée par cette absorption est émise sous forme de rayonnement infrarouge à ondes longues, dont une partie rayonne dans l’espace.
Énergie absorbée
Le rayonnement solaire qui traverse l’atmosphère terrestre est soit réfléchi par la neige, la glace ou d’autres surfaces, soit absorbé par la surface de la Terre.
Rayonnement à ondes longues émis
La chaleur résultant de l’absorption du rayonnement à ondes courtes entrant est émise sous forme de rayonnement à ondes longues. Le rayonnement de la haute atmosphère réchauffée, ainsi qu’une petite quantité provenant de la surface de la Terre, rayonne vers l’espace. La plupart du rayonnement à grandes ondes émis réchauffe la basse atmosphère, qui à son tour réchauffe la surface de notre planète.
EFFET DE SERRE
Les gaz à effet de serre dans l’atmosphère (comme la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone) absorbent la plupart du rayonnement infrarouge à grandes ondes émis par la Terre, ce qui réchauffe la basse atmosphère. À son tour, l’atmosphère réchauffée émet un rayonnement à ondes longues, dont une partie est dirigée vers la surface de la Terre, ce qui maintient notre planète chaude et généralement confortable. L’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone et le méthane, accroît la température de la basse atmosphère en limitant le passage vers l’extérieur du rayonnement émis, ce qui entraîne un « réchauffement de la planète » ou, plus largement, un changement climatique mondial.
RADIATION ET LE SYSTÈME CLIMATIQUE
Pour que les scientifiques comprennent le changement climatique, ils doivent également déterminer ce qui entraîne les changements au sein du bilan radiatif de la Terre. L’instrument CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) à bord des satellites Aqua et Terra de la NASA mesure le rayonnement à ondes courtes réfléchi et le rayonnement à ondes longues émis dans l’espace avec suffisamment de précision pour que les scientifiques puissent déterminer le bilan radiatif total de la Terre. D’autres instruments de la NASA surveillent les changements dans d’autres aspects du système climatique de la Terre – comme les nuages, les particules d’aérosol et la réflectivité de la surface – et les scientifiques examinent leurs nombreuses interactions avec le bilan radiatif.
Voyez cette affiche sur le bilan énergétique de la Terre pour en savoir plus sur notre compréhension des flux d’énergie entrant et sortant de la Terre.
Haut de la page | Retour à la page d’accueil du SME
Citation
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Le bilan radiatif de la Terre. Récupéré , à partir du site Web de la NASA sur les sciences : http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget
MLA
Science Mission Directorate. « Le bilan radiatif de la Terre » NASA Science. 2010. Administration nationale de l’aéronautique et de l’espace. http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget