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Le système climatique

La Terre est entourée d’une très mince enveloppe gazeuse : l’atmosphère, qui est composée principalement d’azote (78%) et d’oxygène (21%). La surface de la Terre est quant à elle recouverte à 70% par les océans, les 30% de terres émergées restantes étant très inégalement réparties.

L’atmosphère, les surfaces continentales, les océans et les glaces sont en interactions permanentes, à travers de nombreux processus physiques, chimiques ou biologiques. Cet ensemble influence les températures, les vents et les précipitations auxquels nous sommes confrontés au fil des jours, des saisons et des siècles.

« Climat » : quelle définition ?

La notion de « climat » renvoie à l’ensemble des éléments qui caractérisent l’état moyen de l’atmosphère. Elle se définit à partir de statistiques sur une longue période (souvent trente ans) alors que la notion de « temps qu’il fait » renvoie aux conditions météorologiques d’un instant donné ou d’une courte période (une journée, une semaine, etc.).

L’effet de serre : un phénomène naturel qui permet la vie sur Terre, mais qui repose sur un équilibre fragile

Le système terrestre est en équilibre entre l’énergie solaire reçue et les radiations réémises vers l’espace. Les gaz à effet de serre (GES), présents en faible quantité dans notre atmosphère, forment une « barrière » autour de la Terre, qui permet de retenir la chaleur du soleil. On peut comparer notre planète à une serre de jardinier, où les vitres retiennent la chaleur à l’intérieur de la serre.

L’effet de serre naturel permet ainsi à notre planète d’avoir une température moyenne de +15°C à sa surface. Sans cet effet de serre, il ferait -18°C sur Terre, et toute vie y serait impossible. Ce phénomène naturel repose sur un équilibre fragile du fait des interactions complexes entre les différents éléments du système climatique. De faibles variations de la concentration des gaz à effet de serre peuvent entrainer de fortes modifications de la température moyenne globale.

L’effet de serre, comment ça fonctionne ?

L’énergie solaire qui arrive sur la Terre provient d’une source très chaude (6000°C à la surface du soleil). Elle est composée de lumière visible (40%), d’infrarouges (IR) de longueur d’onde proche de la lumière visible (50%) et d’ultraviolets (UV) (10%).

Quand elle pénètre la couche atmosphérique (1), l’énergie solaire connaît plusieurs péripéties. Une partie (30%) est immédiatement renvoyée dans l’espace, en étant réfléchie (l’albédo) soit par l’atmosphère (nuages), soit par la surface même du globe (océans, glaces, déserts, etc.) (2). Les 70% restants viennent chauffer l’atmosphère et la surface terrestre (3). La surface terrestre réchauffée émet à son tour des IR vers l’espace (4). Mais, émis par une source tiède (15°C en moyenne), ces IR d’origine terrestre ont une longueur d’onde beaucoup plus grande que les IR solaires. Cela permet aux gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère de les bloquer. Ils provoquent ainsi le réchauffement de l’ensemble de la planète (5). Les infrarouges qui n’ont pas été bloqués par les gaz à effet de serre repartent dans l’espace (6).

1 Effet de serre

L’effet de serre est indispensable à la vie sur Terre

La Lune, pourtant très proche de la Terre à l’échelle du système solaire, subit de très fortes disparités de températures, puisque dans certaines régions, on y mesure plus de 100°C le jour et-183°C la nuit. Ces températures extrêmes s’expliquent notamment par l’absence d’atmosphère, qui régule la température sur Terre.

Sur Terre, les gaz à effet de serre ne représentent qu’une portion très faible de l’atmosphère. Par exemple pour le CO2, la concentration est de l’ordre de 0,04% ou 400 parties par million (ppm), contre 350 ppm avant l’ère industrielle. Ces gaz jouent pourtant un rôle déterminant dans le maintien d’une température terrestre propice à la vie, et leur équilibre est très fragile. Toute modification de leur concentration est susceptible de déstabiliser l’équilibre climatique.

liens

Le kit pédagogique du Réseau Action Climat
Le site de décryptage du 5ème rapport du GIEC

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