L'effet de serre et le bilan énergétique de la Terre

Ce qu’elle montre

La température moyenne de la Terre se stabilise lorsque l'énergie absorbée du rayonnement solaire égale l'énergie renvoyée vers l'espace sous forme d'infrarouge. La simulation utilise un modèle simple d'atmosphère à une couche : la Terre absorbe (1 − a)·S/4 de la constante solaire S, où a est l'albédo, et la loi de Stefan-Boltzmann σT⁴ fixe la puissance émise. Les gaz à effet de serre absorbent l'infrarouge sortant et en renvoient une partie vers le sol ; la surface doit donc être plus chaude que la température effective pour que le bilan s'équilibre. Une rétroaction glace-albédo facultative abaisse l'albédo quand la planète se réchauffe.

Mode d’emploi

Cliquez sur Préindustriel puis sur Niveau actuel pour comparer la température de surface et les flèches des flux d'énergie. Déplacez le curseur des gaz à effet de serre en gardant l'albédo fixe, puis revenez et modifiez seulement le pouvoir réfléchissant de la surface. Désactivez puis réactivez la rétroaction de la fonte des glaces avec le même niveau de gaz et comparez les températures finales pour voir comment une boucle de rétroaction amplifie un petit changement. La constante solaire permet aussi de simuler une variation de l'activité du Soleil.

Paramètres modifiables

• Gaz à effet de serre (× préindustriel) 0,5–3 ×
• Pouvoir réfléchissant de la surface (albédo) 0,1–0,6
• Constante solaire 1200–1500 W/m²
• Activer la rétroaction de la fonte des glaces

Questions à explorer

1. Pourquoi les gaz à effet de serre laissent-ils passer la lumière du Soleil tout en réduisant l'infrarouge qui s'échappe vers l'espace ?
2. Au même niveau de gaz, de combien la surface se réchauffe-t-elle en plus quand la rétroaction de la fonte des glaces est activée ?
3. Qu'est-ce qui refroidit le plus la Terre dans ce modèle : porter l'albédo de 0,3 à 0,4 ou revenir au niveau préindustriel de gaz ?