Expliquer ce qu'est l'effet de serre Exercice de connaissances

La température à la surface de la Terre dépend de la quantité de rayonnement solaire, mais pas seulement. En effet, si on mesure la température de surface de la Terre, elle est supérieure à la température théorique calculée à partir de sa distance au Soleil que l'on devrait mesurer. Cette différence entre la température réelle et la température théorique de la Terre est due à l'effet de serre, c'est ce phénomène que nous allons étudier.

Le phénomène de l'effet de serre est dû à des gaz, appelés gaz à effet de serre, présents dans l'atmosphère. Ces gaz vont absorber le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre, produisant ainsi un effet de serre. Ce sont des molécules qui vont être modifiées par l'absorption d'un photon de la gamme infrarouge et réémettre un rayonnement vers le sol. Il y a plusieurs gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre : la vapeur d'eau \ce{H2O} qui est le gaz à effet de serre majoritaire de l'atmosphère (elle est responsable de 60% de l'effet de serre), mais aussi le \ce{CO2}, l'ozone \ce{O3} et le méthane \ce{CH4}.

L'effet de serre est donc un phénomène dû à l'atmosphère qui entraîne une augmentation de la température de surface par rapport à une planète sans atmosphère. En effet, le jour, l'atmosphère laisse passer les rayonnements solaires : 70 à 75% de ce qui arrive au sommet de l'atmosphère passe, le reste est réfléchi. Ensuite, le sol réfléchit une partie des rayonnements, phénomène nommé albédo, et absorbe l'autre partie, ce qui provoque un réchauffement du sol. Le sol cède ensuite cette chaleur en réémettant, de jour comme de nuit, vers le haut, un rayonnement infrarouge. La majorité des radiations issues du sol sont absorbées par certains gaz appelés gaz à effet de serre, comme le \ce{CO2} et la vapeur d'eau. C'est cette action qui réchauffe l'atmosphère et la surface de la Terre.

On entend beaucoup parler de réchauffement climatique en lien avec l'augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère qui est un gaz à effet de serre. Cependant, le lien entre effet de serre et climat est complexe. En effet, les nuages, par exemple, vont avoir un double rôle sur le bilan radiatif de la Terre : le jour, ils vont réfléchir le rayonnement solaire, entraînant plutôt un refroidissement, alors que la nuit comme le jour, ils vont produire de l'effet de serre favorisant un réchauffement. De plus, l'effet de serre varie en fonction de la latitude. Donc, même si l'effet de serre produit un réchauffement de la surface de la planète, la relation effet de serre/climat reste complexe.