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Le Soleil, notre source d'énergie


Photo Jean Beaufort (CC0)

🌍 Bilan radiatif terrestre et effet de serre

La Terre reçoit une puissance solaire de surface mesurée au sommet de l'atmosphère (constante solaire moyenne ≈ 340 W/m2).

1. Albédo et absorption

Sur la totalité du rayonnement solaire incident :

  • L'albédo (A) : C'est la fraction de la puissance solaire incidente réfléchie par la Terre (sol + atmosphère) vers l'espace. L'albédo moyen terrestre est d'environ 0,30 (soit 30%).
  • L'énergie absorbée : Les 70% restant sont absorbés par l'atmosphère, les océans et les continents, ce qui réchauffe la surface terrestre.

2. L'effet de serre et l'équilibre thermique

La surface terrestre réchauffée émet à son tour un rayonnement infrarouge (car sa température moyenne est d'environ 15°C ou 288 K).

  • Une partie de ce rayonnement infrarouge est absorbée par les gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère (H2O, CO2, CH4).
  • L'atmosphère réémet cet infrarouge dans toutes les directions, notamment vers le sol : c'est l'effet de serre.

Bilan équilibré : En moyenne annuelle, la puissance totale reçue par la Terre (rayonnement solaire absorbé + effet de serre) est égale à la puissance totale émise (réflexion + rayonnement infrarouge vers l'espace). La température globale de la surface terrestre reste ainsi stable.

💡 À retenir pour le bac :

• L'albédo est la fraction du rayonnement solaire réfléchie par la Terre (≈ 30%).
• Les gaz à effet de serre (CO2, CH4, H2O) absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre.
• L'effet de serre est un phénomène naturel qui permet à la Terre d'avoir une température moyenne de 15°C (contre -18°C sans effet de serre).
• L'augmentation des GES d'origine humaine renforce l'effet de serre et entraîne un réchauffement climatique.