Rayonnement solaire entrant :
- Le Soleil émet de l'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique, notamment de la lumière visible, des rayons ultraviolets (UV) et infrarouges (IR).
- L'atmosphère et la surface de la Terre reçoivent ce rayonnement solaire entrant.
Réflexion et absorption :
- Environ 30 % du rayonnement solaire incident est réfléchi vers l'espace par divers composants du système terrestre.
- L'atmosphère terrestre réfléchit une partie du rayonnement solaire, en particulier dans les domaines UV et IR, par diffusion par les particules et molécules présentes dans l'atmosphère.
- Les nuages, la glace et les surfaces brillantes à la surface de la Terre réfléchissent également le rayonnement solaire.
Absorption par l'atmosphère et la surface de la Terre :
- Les 70 % restants du rayonnement solaire incident sont absorbés par l'atmosphère et la surface de la Terre.
- L'atmosphère absorbe les rayons UV via l'ozone (O3) et d'autres molécules, protégeant ainsi la vie sur Terre des rayonnements nocifs.
- Les gaz à effet de serre présents dans l'atmosphère, comme le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4), piègent une partie du rayonnement IR émis par la surface terrestre.
Réémission et bilan énergétique :
- Le rayonnement solaire absorbé est réémis par la surface terrestre et l'atmosphère sous forme de rayonnement IR.
- L'équilibre entre le rayonnement solaire entrant et le rayonnement IR sortant détermine le bilan énergétique de la Terre.
Composantes du budget énergétique :
- Rayonnement solaire :quantité de rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre.
- Rayonnement solaire réfléchi :quantité de rayonnement solaire réfléchie dans l'espace.
- Rayonnement solaire absorbé :quantité de rayonnement solaire absorbée par l'atmosphère et la surface de la Terre.
- Rayonnement terrestre :quantité de rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre.
- Rayonnement arrière :quantité de rayonnement infrarouge émis par l'atmosphère et atteignant la surface de la Terre.
Effet de serre et changement climatique :
- L'effet de serre naturel contribue à maintenir la température de la Terre propice à la vie.
- Les activités humaines, telles que la combustion de combustibles fossiles, ont augmenté les concentrations de gaz à effet de serre, entraînant un piégeage accru du rayonnement infrarouge et un climat plus chaud, connu sous le nom de changement climatique.
En résumé, le bilan ou budget énergétique entre le Soleil et la Terre implique l'échange d'énergie solaire entre le Soleil, l'atmosphère terrestre et la surface de la Terre. La réflexion, l'absorption et la réémission du rayonnement solaire jouent un rôle crucial dans la détermination du climat et de l'habitabilité de la Terre, et les activités humaines peuvent influencer cet équilibre par l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre et le changement climatique qui en résulte.
