Fiche de révision : Système climatique et gaz à effet de serre

📋 Plan du Cours

1. Météorologie et climatologie
2. Indices des climats passés
3. Bilan radiatif terrestre
4. Albédo et effet de serre
5. Équilibre et forçage radiatifs
6. Comparaison des gaz à effet de serre

📖 1. Météorologie et climatologie

★ À maîtriser

📌 La météorologie étudie les conditions atmosphériques locales et ponctuelles, tandis que la climatologie étudie ces conditions sur une longue durée.

Compléments

• Les grandeurs atmosphériques suivies en climatologie comprennent :
  • la température
  • l’hygrométrie
  • la pluviométrie
  • la nébulosité
  • la pression atmosphérique
  • la vitesse des vents
  • la direction des vents

📖 2. Indices des climats passés

★ À maîtriser

• Les indices des climats passés comprennent : les pollens, les fossiles, les traces de glaciers, les vestiges de l’atmosphère ancienne emprisonnés dans les glaces polaires

Compléments

• Les modifications brutales du climat mondial auxquelles la société doit faire face incluent le réchauffement climatique.

📖 3. Bilan radiatif terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Bilan radiatif terrestre : Différence entre l’énergie solaire reçue et l’énergie renvoyée par la Terre.

📝 Points essentiels

• L’énergie renvoyée par la Terre comprend l’énergie directement réfléchie et l’énergie réémise dans l’espace sous forme de rayonnement infrarouge.

📖 4. Albédo et effet de serre

🔑 Notions clés & Définitions

• Albédo : L’albédo est le rapport entre la puissance du rayonnement lumineux réfléchi et celle du rayonnement reçu ; il est sans unité et compris entre 0 et 1.

★ À maîtriser

• L’absorption d’énergie lumineuse réchauffe la planète, qui émet alors des infrarouges dont une partie est réabsorbée dans l’atmosphère, provoquant un réchauffement supplémentaire appelé effet de serre.

Compléments

• L’albédo moyen terrestre est d’environ 0,3, ce qui signifie que la Terre renvoie environ 30 % de l’énergie qu’elle reçoit.

• L’effet de serre permet une température moyenne terrestre de 13 °C, alors que la température moyenne de la Terre sans effet de serre serait d’environ −18 °C.

📖 5. Équilibre et forçage radiatifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Équilibre radiatif : État dans lequel la planète reçoit autant d’énergie qu’elle en renvoie, le forçage radiatif est nul et la température est stable.

★ À maîtriser

📌 Un déséquilibre radiatif produit temporairement un forçage positif ou négatif, qui entraîne respectivement une augmentation ou une diminution progressive de la température jusqu’à l’établissement d’un nouvel équilibre.

Compléments

• Lorsqu’un paramètre du bilan radiatif change, le système climatique s’adapte progressivement pour retrouver un équilibre.

💡 Astuce mémo

Un déséquilibre radiatif entraîne une variation de température, puis l’évolution vers un nouvel équilibre.

📖 6. Comparaison des gaz à effet de serre

★ À maîtriser

• Le protoxyde d’azote demeure 120 ans dans l’atmosphère, contre 10 ans pour le méthane.

• Le pouvoir de réchauffement global du protoxyde d’azote est présenté comme beaucoup plus élevé que celui du dioxyde de carbone, car il absorbe davantage d’énergie infrarouge et demeure plus longtemps dans l’atmosphère.

• La concentration atmosphérique actuelle du dioxyde de carbone est d’environ 400 molécules par million de molécules d’air, soit 400 ppm.

📌 Le dioxyde de carbone reste un gaz à effet de serre plus important que le protoxyde d’azote en raison de sa concentration atmosphérique beaucoup plus élevée.

Compléments

📌 Le protoxyde d’azote et le méthane absorbent davantage de rayonnement infrarouge que le dioxyde de carbone, mais le protoxyde d’azote reste plus longtemps dans l’atmosphère que le méthane.

• La concentration atmosphérique du protoxyde d’azote est d’environ 330 ppb, soit 0,33 ppm.

• La concentration atmosphérique du méthane est d’environ 2 ppm.

💡 Astuce mémo

Le N₂O agit plus longtemps et absorbe davantage ; le CO₂ domine par sa concentration atmosphérique.