Fiche de révision : Complexité du système climatique

📋 Plan du Cours

1. Climat et variabilité climatique
2. Bilan radiatif terrestre
3. Origine anthropique du réchauffement
4. Boucles de rétroaction climatique

📖 1. Climat et variabilité climatique

★ À maîtriser

📌 La météo décrit l’état de l’atmosphère à l’échelle locale et sur quelques jours, tandis que le climat décrit son état moyen sur de longues durées, supérieures à 10 ans, et de grandes zones géographiques.

• L’analyse des carottes de glace et des diagrammes montre une variabilité naturelle du climat depuis 200 000 ans.

• Depuis 1850, le taux de CO₂ et la température augmentent conjointement de façon exponentielle, en lien avec la combustion des énergies fossiles, notamment le charbon et le pétrole.

• Le GIEC affirme que le réchauffement climatique observé depuis la révolution industrielle est d’origine humaine, ou anthropique.

Compléments

• Les facteurs caractéristiques du climat comprennent :
  • la température
  • l’ensoleillement
  • la pluviosité

💡 Astuce mémo

Météo à court terme, climat sur le long terme

📖 2. Bilan radiatif terrestre

★ À maîtriser

• La Terre reçoit l’énergie du Soleil principalement dans le domaine du visible, et une partie de ce rayonnement est directement réfléchie vers l’espace.

• La Terre réémet l’énergie reçue sous forme de rayonnements infrarouges, dont une partie est piégée par les gaz à effet de serre.

• Sans effet de serre, la température moyenne de la Terre serait de $-18^\circ\text{C}$.

• Grâce à l’effet de serre naturel, la température moyenne réelle de la Terre est de $+15^\circ\text{C}$.

Compléments

• Le protoxyde d’azote (N₂O) possède un potentiel de réchauffement global très élevé, lié à son absorption efficace des infrarouges et à son temps de résidence important dans l’atmosphère ; ce dernier s’explique par sa lente destruction, principalement dans la stratosphère.

💡 Astuce mémo

Sans effet de serre : −18 °C ; avec effet de serre naturel : +15 °C

📖 3. Origine anthropique du réchauffement

★ À maîtriser

• Les activités en cause comprennent :

  • la combustion du charbon
  • la combustion du pétrole
  • la combustion du gaz
  • l’utilisation de roches carbonées
  • l’agriculture
  • l’élevage

• L’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère accroît le piégeage des infrarouges, ce qui conduit la Terre à retenir plus d’énergie qu’elle n’en renvoie et à présenter un bilan radiatif positif.

• Le déséquilibre radiatif provoqué par les activités humaines entraîne une augmentation de la température globale.

Compléments

• Un bilan radiatif positif signifie que la Terre retient plus d’énergie qu’elle n’en renvoie.

💡 Astuce mémo

Plus de GES → plus d’infrarouges piégés → bilan positif → réchauffement

📖 4. Boucles de rétroaction climatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Albédo : Le pouvoir réfléchissant d’une surface, défini comme le rapport entre l’énergie réfléchie et l’énergie reçue.

★ À maîtriser

• La neige ayant un fort albédo, sa fonte et celle des glaces diminuent l’albédo terrestre ; la Terre absorbe alors davantage d’énergie, ce qui accentue le réchauffement.

• La fonte du permafrost libère massivement du méthane (CH₄) et du CO₂ dans l’atmosphère, ce qui renforce l’effet de serre.

• Lorsque les océans se réchauffent, ils dégazent du CO₂ au lieu de l’absorber, ce qui renforce l’effet de serre.

Compléments

• Le réchauffement des océans augmente la température de l’eau et la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère, la vapeur d’eau étant un puissant gaz à effet de serre.

💡 Astuce mémo

Réchauffement → fonte ou dégazage → effet de serre renforcé → réchauffement accru