{"id":15118,"date":"2024-03-02T17:45:01","date_gmt":"2024-03-02T16:45:01","guid":{"rendered":"https:\/\/alertes-meteo.com\/?p=15118"},"modified":"2024-03-02T17:46:22","modified_gmt":"2024-03-02T16:46:22","slug":"effet-de-serre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/2024\/03\/02\/effet-de-serre\/","title":{"rendered":"L’effet de serre"},"content":{"rendered":"

L’ \u00c9QUILIBRE DE LA NATURE EN QUESTION<\/p>\n

L’effet de serre<\/h1>\n

Compar\u00e9e aux rythmes g\u00e9ologiques et astronomiques qui semblent gouverner les grandes modifications des climats du pass\u00e9, la cadence des changements actuels dans la composition de l’atmosph\u00e8re globale est donc extr\u00eame ment rapide. Nous pouvons consid\u00e9rer ce changement comme une sorte de choc – pour employer un terme du physicien russe Kyrill Yakovlevitch Kondratyev – que subit le syst\u00e8me climatique. La question se pose de la stabilit\u00e9 de l’environnement climatique par rapport \u00e0 cette perturbation tr\u00e8s brusque de \u00a0\u00bb l’effet de serre \u00ab\u00a0.<\/p>\n

Si nous \u00e9largissons notre perspective pour embrasser toute l’histoire de notre plan\u00e8te, le plus frappant est la relative stabilit\u00e9 du climat. Malgr\u00e9 les \u00e9volutions (ou \u00e0 cause d’elles !), malgr\u00e9 les chocs de toutes sortes, le climat de la Terre est toujours rest\u00e9 dans des limites permettant l’existence de l’eau liquide et le d\u00e9veloppement de la vie. Certes, notre plan\u00e8te a connu des changements majeurs, li\u00e9s notamment \u00e0 la d\u00e9rive des continents, des alternances entre \u00e2ges glaciaires et p\u00e9riodes plus chaudes. La Terre a \u00e9galement connu des catastrophes, des vraies, comme celle qui a mis fin au r\u00e8gne des dinosaures. Mais, justement, la biosph\u00e8re a surv\u00e9cu \u00e0 cette catastrophe, sinon nous ne serions pas ici pour en parler. Nous avons des preuves de l’existence, depuis au moins 3 milliards d’ann\u00e9es, de l’eau liquide en quantit\u00e9 (celle des oc\u00e9ans) sur notre plan\u00e8te. Or, d’apr\u00e8s la th\u00e9orie de la structure interne et de l’\u00e9volution des \u00e9toiles, qui rend tr\u00e8s bien compte de la vari\u00e9t\u00e9 des \u00e9toiles observ\u00e9es, la luminosit\u00e9 solaire a d\u00fb augmenter sensiblement (peut-\u00eatre de 40 %) depuis cette \u00e9poque, par suite de la conversion en h\u00e9lium d’une partie de l’hydrog\u00e8ne du noyau et aux ajustements de structure qui y sont associ\u00e9s. Avec un Soleil aussi faible, comment la Terre pouvait elle garder l’eau sous sa forme liquide ?<\/p>\n

Et si jamais la Terre avait \u00e9t\u00e9 enti\u00e8rement recouverte de glaces, r\u00e9fl\u00e9chissant la majeure partie du rayonnement solaire, n’aurait-elle pas d\u00fb rester toujours ainsi, m\u00eame en pr\u00e9sence d’une augmentation graduelle de la luminosit\u00e9 solaire ? La cl\u00e9 de ce paradoxe (dit du \u00a0\u00bb Soleil faible \u00ab\u00a0) semble \u00eatre justement dans cet \u00a0\u00bb effet de serre \u00ab\u00a0, qui d\u00e9pend de la composition de l’atmosph\u00e8re de notre plan\u00e8te, composition qui a d\u00fb \u00e9voluer au cours des \u00e2ges. Il semblerait que les multiples interactions entre les constituants de l’atmosph\u00e8re et les diff\u00e9rents composants anim\u00e9s (la vie v\u00e9g\u00e9tale surtout) et inanim\u00e9s (les roches et sols, les oc\u00e9ans) de la surface de la Terre, aient conduit \u00e0 une diminution de la quantit\u00e9 de CO2 dans l’air au fur et \u00e0 mesure que le Soleil devenait plus brillant, compensant l’augmentation solaire par un affaiblissement de l’effet de serre. Ce qui nous ram\u00e8ne au probl\u00e8me du gaz carbonique.<\/p>\n

L’effet de serre en question<\/p>\n

L’expression se trouve en passe de figurer dans le vocabulaire courant; son sens pr\u00e9cis s’estompe, et la confusion s’installe entre l’effet de serre proprement dit et l’intensification de l’effet de serre par l’action de l’homme. L’expression \u00a0\u00bb effet de serre \u00a0\u00bb aussi imparfaite qu’elle soit, d\u00e9signe pourtant un ph\u00e9nom\u00e8ne bien d\u00e9termin\u00e9 qui exige, pour \u00eatre compris, une certaine connaissance de la physique du syst\u00e8me atmosph\u00e9rique. Et si parlante que soit l’image, on ne doit jamais perdre de vue qu’il ne s’agit que d’une analogie entre un ph\u00e9nom\u00e8ne bien connu par la pratique d\u00e9j\u00e0 ancienne des agriculteurs et des horticulteurs et un ph\u00e9nom\u00e8ne beaucoup plus complexe et moins bien connu, qui fait l’objet d’investigations assez r\u00e9centes de la part des climatologues et des plan\u00e9tologues.<\/p>\n

On sait qu’une serre est un dispositif visant \u00e0 prot\u00e9ger ou \u00e0 acc\u00e9l\u00e9rer, voire \u00e0 \u00a0\u00bb forcer \u00a0\u00bb le d\u00e9veloppement de certaines plantes. Commen\u00e7ons par une explication id\u00e9alis\u00e9e, simplifi\u00e9e -et en fait inexacte – de son fonctionnement. Les vitres laissent entrer les rayons solaires, lesquels sont plus ou moins absorb\u00e9s par tout ce qui se trouve \u00e0 l’int\u00e9rieur de la serre, dont, bien s\u00fbr, les plantes. Celles-ci, comme tout corps chauff\u00e9, \u00e9mettent un rayonnement infrarouge qui v\u00e9hicule de l’\u00e9nergie et limite ainsi leur r\u00e9chauffement. Mais les vitres, transparentes \u00e0 la lumi\u00e8re solaire visible, le sont beaucoup moins pour l’infrarouge thermique. Le rayonnement infrarouge ainsi \u00a0\u00bb pi\u00e9g\u00e9 \u00a0\u00bb \u00e0 l’int\u00e9rieur de la serre contribue \u00e0 maintenir une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, avant de s’\u00e9vader finalement vers l’ext\u00e9rieur.<\/p>\n<\/div>

\"Diagramme<\/span><\/div>

 <\/p>\n

L’atmosph\u00e8re terrestre, comme les vitres de la serre, est transparente \u00e0 la lumi\u00e8re visible. Mis \u00e0 part les quelques watts par m\u00e8tre carr\u00e9 absorb\u00e9s dans la stratosph\u00e8re, le gros du rayonnement solaire peut traverser sans encombre l’atmosph\u00e8re, constitu\u00e9e surtout d’azote et d’oxyg\u00e8ne sous forme mol\u00e9culaire (N2 et 02). Ceci reste en partie vrai m\u00eame pour un ciel couvert de nuages. Certes les nuages emp\u00eachent le rayonnement solaire d’arriver directement au sol ; les gouttelettes d’eaux ou cristaux de glace r\u00e9fl\u00e9chissent la lumi\u00e8re de mani\u00e8re plus ou moins al\u00e9atoire, en partie vers le haut, en partie vers le bas. La partie r\u00e9fl\u00e9chie vers le haut – 30 % en moyenne pour le globe – est bien s\u00fbr perdue pour la surface. Sous une couche particuli\u00e8rement \u00e9paisse de nuages, cette fraction peut atteindre 85 %. Il fait alors presque nuit au sol, m\u00eame \u00e0 midi, les \u00e9clairages se mettent en route… Mais ces conditions ne se rencontrent pas souvent \u00e0 Paris, par exemple -peut-\u00eatre quelques fois par d\u00e9cennie et non chaque ann\u00e9e. La plupart du temps, la proportion de lumi\u00e8re diffus\u00e9e vers le bas sous ciel couvert reste importante, et en moyenne sur le globe, pr\u00e8s de la moiti\u00e9 du rayonnement solaire atteint le sol. Ce rayonnement peut donc \u00eatre absorb\u00e9 par les plantes, le sol, les oc\u00e9ans ; c’est ainsi que la surface de la Terre commence \u00e0 \u00eatre chauff\u00e9e et \u00e0 rayonner en infrarouge. Mais l’atmosph\u00e8re bloque une partie du rayonnement infrarouge et pi\u00e8ge ainsi, comme les vitres d’une serre, une partie de la chaleur absorb\u00e9e s’en tenir \u00e0 ce m\u00e9canisme simple, l’analogie appara\u00eet tout \u00e0 fait justifi\u00e9e. Mais la r\u00e9alit\u00e9 du ph\u00e9nom\u00e8ne est \u00e9videmment plus complexe.<\/p>\n

Pour les serres de nos jardiniers, il faut pr\u00e9ciser que les vitres jouent un autre r\u00f4le, la plupart du temps bien plus important: elles emp\u00eachent l’air ainsi chauff\u00e9 (et humidifi\u00e9 par l’\u00e9vapotranspiration des plantes) de sortir de la serre et d’\u00eatre remplac\u00e9 par de l’air froid venant de l’ext\u00e9rieur. En termes techniques, il n’y a pas, \u00e0 l’int\u00e9rieur de la serre, de mouvements de convection, c’est-\u00e0-dire de courants d’air. C’est ce que l’on constate ais\u00e9ment lorsque, ici ou l\u00e0, une vitre est bris\u00e9e : les mouvements de convection reprennent, et la temp\u00e9rature baisse. Les grandes serres, comme les serres d’Auteuil \u00e0 Paris, utilisent d’ailleurs des dispositifs d’ouverture de fen\u00eatres (et aussi des sources de chauffage artificiel) pour maintenir les temp\u00e9ratures \u00e0 un niveau optimum aussi bien lors des grandes chaleurs de l’\u00e9t\u00e9 que lors des journ\u00e9es froides et sans soleil de l’hiver.<\/p>\n

Qu’en est-il de l’atmosph\u00e8re terrestre ? La surface de la Terre peut en effet perdre de la chaleur par des courants d’air multiples, par des mouvements convectifs turbulents, avec des mouvements ascendants chauds et des mouvements descendants froids (des flux de chaleur dite \u00a0\u00bb sensible \u00ab\u00a0). Elle peut encore perdre de l’\u00e9nergie sous forme de chaleur \u00a0\u00bb latente \u00a0\u00bb qui correspond \u00e0 l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour que l’eau s’\u00e9vapore. Cette chaleur est emport\u00e9e de la surface, o\u00f9 l’eau s’\u00e9vapore, pour \u00eatre restitu\u00e9e \u00e0 l’atmosph\u00e8re l\u00e0 o\u00f9 se condense la vapeur d’eau. Tous ces mouvements dans l’atmosph\u00e8re, plus ou moins r\u00e9guliers et plus ou moins violents, jouent un r\u00f4le important dans la r\u00e9partition des temp\u00e9ratures dans l’atmosph\u00e8re et dans son \u00e9quilibre. Or, si un ph\u00e9nom\u00e8ne de convection peut exister enti\u00e8rement \u00e0 l’int\u00e9rieur d’une serre bien ferm\u00e9e, il est dans ce cas trop faible pour avoir quelque incidence notable sur la distribution des temp\u00e9ratures – sauf s’il s’agit d’une serre g\u00e9ante, ou d’un stade couvert par un toit transparent.<\/p>\n

Quant aux sources de chaleur interne – analogues aux chauffages d’appoint des serres d’Auteuil, au m\u00e9tabolisme des 50 000 spectateurs dans le stade – faut-il en tenir compte lorsqu’on aborde le probl\u00e8me de l’\u00e9quilibre de l’atmosph\u00e8re terrestre? Dans l’ensemble, non: seules quelques dizaines de milliwatts par m\u00e8tre carr\u00e9 sortent de l’int\u00e9rieur de la Terre, en moyenne quelques milliers de fois plus faibles que les flux d’\u00e9nergie d’origine solaire. Bien s\u00fbr, on peut se br\u00fbler les pieds en s’approchant trop d’un volcan en activit\u00e9. Dans les villes, les temp\u00e9ratures s’\u00e9l\u00e8vent selon les quantit\u00e9s de chaleur import\u00e9es et d\u00e9gag\u00e9es localement – \u00e9nergies fossiles stellaire l’\u00e9lectricit\u00e9 nucl\u00e9aire) et solaire (charbon, p\u00e9trole, gaz naturel).
\nDepuis plusieurs d\u00e9cennies \u00ab\u00a0l’\u00eele de chaleur \u00a0\u00bb de Paris se d\u00e9veloppe : la diff\u00e9rence des temp\u00e9ratures du centre de la ville par rapport \u00e0 celles de la grande banlieue va croissant Le m\u00eame ph\u00e9nom\u00e8ne s’observe dans la plupart des grandes villes, surtout celles o\u00f9 les rigueurs de l’hiver (ou de l’\u00e9t\u00e9, lorsqu’on est assez riche pour mettre en marche la climatisation) conduisent \u00e0 des consommations \u00e9nerg\u00e9tiques comparables, voire sup\u00e9rieures, aux flux naturels d’\u00e9nergie. Ces effets, importants \u00e0 l’\u00e9chelle locale et exceptionnellement r\u00e9gionale, restent n\u00e9gligeable \u00e0 l’\u00e9chelle du globe, mais il faut s’en m\u00e9fier lorsqu’on analyse les relev\u00e9s des stations m\u00e9t\u00e9orologiques. Le r\u00e9chauffement de Paris ne d\u00e9montre pas un r\u00e9chauffement global, pas plus que la chute des temp\u00e9ratures constat\u00e9e lorsqu’on remplace les relev\u00e9s du parc Montsouris par ceux d’Orly ne corresponde \u00e0 un refroidissement.<\/p>\n

Que vaut alors l’analogie entre la serre et l’atmosph\u00e8re terrestre ? Il faut, pour le comprendre, se souvenir de quelques donn\u00e9es de base sur la structure verticale de cette atmosph\u00e8re. Celle-ci est surtout chauff\u00e9e par le bas, l\u00e0 o\u00f9 le rayonnement solaire est absorb\u00e9. De plus, la couche inf\u00e9rieure, qui va de la surface \u00e0 une dizaine de kilom\u00e8tres d’altitude, est le si\u00e8ge d’un brassage de masses d’air permanent li\u00e9 d’une part aux in\u00e9galit\u00e9s de ce chauffage, d’autre part \u00e0 la force d’Archim\u00e8de qui permet la convection. Cette r\u00e9gion est donc appel\u00e9e troposph\u00e8re, du mot grec tropos qui signifie tourbillon. La temp\u00e9rature y d\u00e9cro\u00eet avec l’altitude, de 5 \u00e0 10\u00b0C par kilom\u00e8tre jusqu’\u00e0 un niveau qui est appel\u00e9 la tropopause: litt\u00e9ralement, c’est le niveau o\u00f9 cessent les tourbillons. L’altitude de ce niveau d\u00e9pend grosso modo – de l’intensit\u00e9 du chauffage de cette \u00a0\u00bb marmite \u00ab\u00a0, donc de la latitude et de la saison. A l’\u00e9quateur, la tropopause s’\u00e9l\u00e8ve \u00e0 16 ou 17 km, et sa temp\u00e9rature est tr\u00e8s basse (jusqu’\u00e0 90\u00b0C) ; aux p\u00f4les, au contraire, elle ne s\u2019\u00e9l\u00e8ve gu\u00e8re au-dessus de 8 kilom\u00e8tres. De m\u00eame, \u00e0 nos latitudes, elle est plus haute en \u00e9t\u00e9 et lus basse en hiver. Au-dessus, c’est la stratosph\u00e8re ; la temp\u00e9rature, d’abord constante, y augmente avec l’altitude, jusqu’\u00e0 un maximum voisin de 0\u00b0C \u00e0 la stratopause, \u00e0 une cinquantaine de kilom\u00e8tres du sol. Ces couches sont chauff\u00e9es par le haut par l’absorption du rayonnement ultraviolet solaire. Cette stratification, avec une temp\u00e9rature qui augmente vers le haut, est relativement stable. On y mesure peu de mouvements verticaux.<\/p>\n

Les limites de l’analogie ainsi fix\u00e9es, il faut encore ajouter quelques pr\u00e9cisions pour comprendre non seulement la difficult\u00e9 qu’ont \u00e0 affronter les scientifiques, mais pour appr\u00e9cier la mesure r\u00e9elle du danger que les hommes politiques ont \u00e0 faire entrer dans leurs calculs pour leurs d\u00e9cisions. On sait que l’atmosph\u00e8re terrestre est constitu\u00e9e de gaz: essentiellement d’azote (78 %) et d’oxyg\u00e8ne (21 %). Or, ces deux gaz constitu\u00e9s de mol\u00e9cules diatomiques sym\u00e9triques N, et 0, n’interf\u00e9rent pas avec l’infrarouge, du fait de leur structure tr\u00e8s simple. En revanche, toutes les mol\u00e9cules polyatomiques, comme le gaz carbonique (CO2), l’eau (H2O), l’ozone (02), le m\u00e9thane (CH4), ont des modes de vibration et de rotation qui font qu’elles absorbent bien cet infrarouge. Si l’on examine le spectre du rayonnement \u00e9mis par la Terre vers l’espace, on constate qu’une partie en est bloqu\u00e9e par ces mol\u00e9cules. Et si nous regardons vers le haut, depuis la surface de la Terre, nous observons dans cette partie du spectre un important rayonnement descendant, \u00e9mis par ces mol\u00e9cules atmosph\u00e9riques; ce qui fait que les astronomes ne peuvent observer ces longueurs d’ondes depuis le sol. L’\u00e9quilibre climatique que nous connaissons d\u00e9pend donc au premier chef de l’ \u00a0\u00bb effet de serre \u00a0\u00bb d\u00fb \u00e0 la vapeur d’eau et au gaz carbonique, constituants vitaux quoique fortement minoritaires (bien moins que 1 %) de l’atmosph\u00e8re naturelle. La temp\u00e9rature \u00e0 la surface de la Terre peut \u00eatre maintenue \u00e0 un niveau confortable – environ 15\u00b0C -,justement parce que les 390 watts par m\u00e8tre carr\u00e9 qui sont alors \u00e9mis par le sol vers le haut sont en partie compens\u00e9s par quelque 300 watts par m\u00e8tre carr\u00e9 rayonn\u00e9s par l’atmosph\u00e8re vers le bas, dans l’infrarouge.<\/p>\n<\/div>

On constate aussi qu’il existe une \u00a0\u00bb fen\u00eatre \u00a0\u00bb aux longueurs d’ondes allant de 8 \u00e0 13 microm\u00e8tres, o\u00f9 le rayonnement infrarouge sortant n’est pas bloqu\u00e9. C’est par cette fen\u00eatre que les astronomes peuvent \u00e9tudier des objets qu’ils appellent \u00a0\u00bb froids \u00a0\u00bb (moins de 1 500 K) et qui rayonnent dans l’infrarouge. C’est aussi \u00e0 travers elle que s’\u00e9vade vers l’espace la majeure partie de l’\u00e9nergie rayonn\u00e9e par la Terre, permettant ainsi d’arriver \u00e0 un certain \u00e9quilibre. Lorsqu’on ajoute \u00e0 l’atmosph\u00e8re un peu plus de gaz carbonique, on ferme un peu plus la fen\u00eatre. Lorsqu’on -ajoute certains constituants mineurs – le m\u00e9thane, les CFC, des oxydes d’azote – c’est comme si on mettait des volets l\u00e0 o\u00f9 il n’y en avait pas. Les changements de la composition de l’atmosph\u00e8re qui se d\u00e9roulent actuellement doivent donc accro\u00eetre l’effet de serre, c’est-\u00e0-dire intensifier le pi\u00e9geage d’\u00e9nergie et augmenter la temp\u00e9rature dans les basses couches de l’atmosph\u00e8re et \u00e0 la surface. Cette intensification de l’effet de serre doit conduire \u00e0 un r\u00e9chauffement global. De toute \u00e9vidence, nous vivons \u00e0 l’heure actuelle une phase de transition vers un nouveau climat, avec des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es \u00e0 la surface du globe.<\/p>\n

L’effet de serre, ainsi d\u00e9crit sch\u00e9matiquement, est-il propre \u00e0 la Terre ? Non, on le sait depuis longtemps: cet effet est commun \u00e0 toutes les atmosph\u00e8res plan\u00e9taires, lesquelles comportent toutes des constituants polyatomiques. Le cas est particuli\u00e8rement net avec l’atmosph\u00e8re de V\u00e9nus, tr\u00e8s riche en gaz carbonique et dont la temp\u00e9rature \u00e0 la surface s’\u00e9l\u00e8ve \u00e0 plusieurs centaines de degr\u00e9s: un enfer qui exclut toute forme de vie ! Us sondes sovi\u00e9tiques des ann\u00e9es 1980 ont confirm\u00e9 et pr\u00e9cis\u00e9 ce que l’on avait d\u00e9duit des mesures faites \u00e0 partir du sol. Cependant, deux \u00e9l\u00e9ments propres \u00e0 l’atmosph\u00e8re terrestre doivent entrer en ligne de compte si l’on veut prendre la mesure de la complexit\u00e9 du ph\u00e9nom\u00e8ne. Le premier tient \u00e0 l’existence sur la \u00a0\u00bb plan\u00e8te bleue \u00a0\u00bb d’une masse oc\u00e9anique consid\u00e9rable qui \u00e9change de la chaleur et de la mati\u00e8re avec l’atmosph\u00e8re, notamment sous forme de vapeur d’eau, si bien que les changements de temp\u00e9ratures entra\u00eenent n\u00e9cessairement des modifications dans le cycle hydrologique. Et ces changements s’av\u00e8rent \u00e0 bien des \u00e9gards plus importants que les changements de temp\u00e9rature que l’on peut attribuer directement \u00e0 l’enrichissement de l’atmosph\u00e8re en gaz carbonique (et m\u00e9thane, CFC, etc.).<\/p>\n<\/div>

Il s’agit ici de ce que l’on appelle les \u00a0\u00bb r\u00e9troactions \u00a0\u00bb : si l’on consid\u00e8re la perturbation impos\u00e9e par l’homme (par exemple l’enrichissement en CO2 qui intensifie l’effet de serre) ou par la nature (p.e. une variation du Soleil) comme une cause de changement (un for\u00e7age dans le jargon des sp\u00e9cialistes), la r\u00e9troaction est un effet qui \u00e0 son tour agit comme une cause, amplifiant (r\u00e9troaction positive) ou restreignant (r\u00e9troaction n\u00e9gative) la r\u00e9ponse au for\u00e7age initial. Ainsi la premi\u00e8re r\u00e9troaction n\u00e9gative, facteur de stabilit\u00e9, est celle du rayonnement: lorsque la surface et l’atmosph\u00e8re se r\u00e9chauffent, elles tendent \u00e0 rayonner davantage dans l’infrarouge, ce qui limite l’augmentation de la temp\u00e9rature. Cependant, il existe aussi des r\u00e9troactions positives, augmentant la sensibilit\u00e9 du climat au for\u00e7age initial. Par exemple, si l’on commence \u00e0 faire monter la temp\u00e9rature \u00e0 la surface, on intensifie l’\u00e9vaporation ; si la temp\u00e9rature atmosph\u00e9rique commence \u00e0 monter, l’atmosph\u00e8re pourra contenir davantage de vapeur d’eau. La plupart des sp\u00e9cialistes pensent donc que la quantit\u00e9 de vapeur d’eau dans l’atmosph\u00e8re augmentera effectivement. Mais la mol\u00e9cule H2O absorbe sur une grande partie du spectre infrarouge, et surtout \u00e0 des longueurs d’onde qui vont de 5 \u00e0 8 microm\u00e8tres et de 16 \u00e0 50 microm\u00e8tres, alors que le C02 absorbe surtout dans une bande \u00e9troite, autour de 15 microm\u00e8tres. Il se produit alors une intensification accrue de l’effet de serre due \u00e0 l’humidification suppl\u00e9mentaire de l’atmosph\u00e8re. Dans les calculs qui pr\u00e9disent un r\u00e9chauffement de 2 \u00e0 4\u00b0C pour un doublement de la quantit\u00e9 de gaz carbonique, une grande partie de ce r\u00e9chauffement doit en fait \u00eatre attribu\u00e9e \u00e0 cette r\u00e9troaction \u00a0\u00bb vapeur d’eau \u00ab\u00a0.<\/p>\n<\/div>

Il est cependant simpliste d’invoquer la r\u00e9troaction de la vapeur d’eau sans consid\u00e9rer le deuxi\u00e8me \u00e9l\u00e9ment propre \u00e0 l’atmosph\u00e8re terrestre, peut-\u00eatre plus d\u00e9cisif encore, l’existence des nuages. Certes, les nuages ne manquent pas sur d’autres plan\u00e8tes ; mais il n’y a que sur la Terre qu’ils jouent un r\u00f4le \u00e0 la fois important (bien plus que sur Mars, o\u00f9 ils sont rares) et variable, puisqu’ils ne couvrent pas la totalit\u00e9 de la plan\u00e8te (comme c’est le cas sur V\u00e9nus) mais seulement entre la moiti\u00e9 et les deux tiers de sa surface. Les nuages r\u00e9fl\u00e9chissent en effet assez bien la lumi\u00e8re solaire. On pense donc d’habitude que si l’on augmente la n\u00e9bulosit\u00e9, on refroidit du m\u00eame coup la surface de la Terre; et c’est souvent bien le cas. Mais en m\u00eame temps, les nuages bloquent aussi le rayonnement infrarouge. On sait qu’une nuit sans nuages peut \u00eatre extr\u00eamement fra\u00eeche; une nuit nuageuse, tr\u00e8s douce. Dans nos r\u00e9gions, pendant les nuits d’hiver, c’est l’action essentielle des nuages dans le bilan radiatif ; dans la nuit polaire, c’est leur fonction exclusive. Voil\u00e0 donc un ph\u00e9nom\u00e8ne capital pour la d\u00e9termination et l’\u00e9volution des climats, qui vient perturber le sch\u00e9ma simple du nuage bloquant le Soleil et refroidissant la Terre. Or l’\u00e9tude de la n\u00e9bulosit\u00e9 n’en est encore qu’\u00e0 ses commencements, surtout si l’on veut conna\u00eetre son r\u00f4le \u00e0 l’\u00e9chelle du globe. Aristote a d\u00fb \u00e9chafauder une th\u00e9orie bien laborieuse pour tenter d’expliquer la formation des nuages, pourtant li\u00e9s \u00e0 l’eau, \u00e0 proximit\u00e9 de ce qu’il supposait \u00eatre la sph\u00e8re chaude de l’\u00e9l\u00e9ment \u00a0\u00bb feu \u00ab\u00a0. Mais, m\u00eame \u00e0 la veille de la Seconde Guerre mondiale, on \u00e9tait encore loin de comprendre dans le d\u00e9tail dans quelles conditions la vapeur d’eau gazeuse dans l’atmosph\u00e8re pouvait se condenser en gouttelettes d’eau liquide ou en cristaux de glace. La formation, la dissipation des nuages, leurs interventions dans les flux de rayonnement font appara\u00eetre des processus d’une tr\u00e8s grande complexit\u00e9. Le pouvoir r\u00e9fl\u00e9chissant des nuages – leur alb\u00e9do -d\u00e9pend de leur \u00e9paisseur, du nombre et de la taille des gouttelettes ou des cristaux dont ils sont compos\u00e9s, et \u00e9ventuellement de leur contenu en polluants de diverses sortes. Leur effet de serre, en ce qui concerne la plan\u00e8te dans son ensemble, d\u00e9pend surtout – en plus de ces param\u00e8tres – de leur r\u00e9partition en altitude.
\nLes nuages \u00e9lev\u00e9s, les cirrus et cumulonimbus, aux sommets tr\u00e8s froids et proches de la tropopause, rayonnent peu dans l’infrarouge ; leur effet de serre est donc puissant, puisqu’ils emp\u00eachent l’infrarouge \u00e9mis par les surfaces plus chaudes en bas de s’\u00e9chapper vers l’espace. Les nuages bas, en revanche, \u00e9mettent presque autant d’infrarouge que les surfaces qu’ils couvrent, ce qui fait qu’ils ont un effet de serre faible \u00e0 l’\u00e9chelle plan\u00e9taire. Ces nuages et notamment les champs \u00e9tendus de stratus et strato-cumulus au-dessus des oc\u00e9ans -jouent essentiellement un r\u00f4le de refroidissement, puisqu’ils r\u00e9fl\u00e9chissent la majeure partie du rayonnement solaire, emp\u00eachant ainsi son absorption \u00e0 la surface de la mer. Pour les cumulonimbus, qui r\u00e9fl\u00e9chissent fort bien la lumi\u00e8re solaire, les deux effets se compensent \u00e0 peu pr\u00e8s. Les cirrus, souvent tr\u00e8s fins, laissent passer davantage de lumi\u00e8re solaire, et c’est g\u00e9n\u00e9ralement l’effet de serre, donc l’effet de r\u00e9chauffement, qui domine. Cependant, s’ils s’\u00e9paississent, leur r\u00e9flexion du rayonnement solaire pourrait bien devenir dominant, et pour V. Ramanathan et William Collins de l’universit\u00e9 de Californie \u00e0 San Diego, les cirrus des tropiques agiraient comme une sorte de thermostat, limitant l’augmentation des temp\u00e9ratures \u00e0 la surface de la mer. Encore faut-il d\u00e9montrer – point fortement contest\u00e9 par d’autres chercheurs – qu’\u00e0 une augmentation de la temp\u00e9rature de la mer va n\u00e9cessairement correspondre un renforcement des cirrus. De toute fa\u00e7on, pour bien \u00e9valuer cet effet, s’il existe, il faudrait pouvoir calculer de fa\u00e7on pr\u00e9cise comment les cirrus r\u00e9fl\u00e9chissent la lumi\u00e8re solaire, en fonction des tailles et des formes des cristaux de glace qui les composent. jusqu’\u00e0 une date r\u00e9cente, on ne prenait pas en compte dans ces calculs le fait que ces cristaux ne sont point sph\u00e9riques, mais plut\u00f4t des assemblages de section hexagonale. Ce n’est d’ailleurs qu’avec de telles particules non sph\u00e9riques que l’on peut comprendre des ph\u00e9nom\u00e8nes atmosph\u00e9riques comme les halos ou l’arc circonz\u00e9nithal.<\/p>\n

Selon le lieu et l’heure d’apparition d’un nuage, selon ses propri\u00e9t\u00e9s physiques, il contribuera plus ou moins fortement, et \u00e0 la r\u00e9flexion du rayonnement solaire, et \u00e0 l’effet de serre. Il est fort d\u00e9licat d’\u00e9valuer correctement le bilan de ces deux influences contradictoires de la n\u00e9bulosit\u00e9 sur le climat tel qu’il est aujourd’hui. Si en plus le climat se met \u00e0 changer, avec un r\u00e9chauffement \u00e0 la surface de la Terre, quels seront les changements concernant la n\u00e9bulosit\u00e9 ? Quel r\u00f4les jouent les a\u00e9rosols, notamment les a\u00e9rosols soufr\u00e9s qui r\u00e9sultent – en m\u00eame temps que le CO2 – de la combustion de carburants fossiles ? Comment savoir si ces modifications vont renforcer ou affaiblir la tendance initiale ? Il faut en outre savoir s’il y aura, ici ou l\u00e0, plus ou moins de nuages bas, plus ou moins de nuages \u00e9lev\u00e9s… C’est \u00e0 peine si nous disposons de quelques \u00e9l\u00e9ments de r\u00e9ponses \u00e0 ces questions, gr\u00e2ce \u00e0 la vision globale que nous pouvons maintenant avoir par satellite et aux simulations num\u00e9riques que permettent les grands ordinateurs.<\/p>\n

Robert KANDEL<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":1,"featured_media":14737,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"Comprendre l'effet de serre et agir pour notre plan\u00e8te","_seopress_titles_desc":"D\u00e9couvrez comment l'effet de serre impacte notre climat. Approfondissez vos connaissances avec Alertes M\u00e9t\u00e9o. Restez inform\u00e9, restez en s\u00e9curit\u00e9.","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[132],"tags":[],"class_list":["post-15118","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-phenomenes-meteo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15118","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15118"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15118\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/14737"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15118"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15118"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/alertes-meteo.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15118"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}