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La surface moyenne de la Terre a une température d’environ 15°C, alors que la Lune, qui se trouve à la même distance moyenne du Soleil, a une température très négative, de l’ordre de -23°C. Pourtant si on compte en énergie reçue du Soleil, la Terre et la Lune reçoivent à peu près la même énergie puisqu’elles sont à la même distance de l’étoile. Il y a donc sur Terre un phénomène, appelé effet de serre, qui permet d’expliquer cette différence de température de l’ordre de 40°C. L’effet de serre réchauffe la planète. Il la réchauffe tellement que si on augmente l’effet de serre, il peut y avoir un danger pour les êtres vivant sur Terre.

 

I. Rayonnement infrarouge de la Terre

 

La Terre comme tout corps réchauffé (par l’énergie qu’elle reçoit du Soleil) émet un rayonnement infrarouge. Ce rayonnement infrarouge correspond à des ondes électromagnétiques. On ne le voit pas car il n’est pas de l’ordre de la lumière visible par l’œil humain. En effet, la longueur d’onde est supérieure à 780 nm, ce qui correspond à la limite du visible. Le rayonnement infrarouge émis par la Terre se situe pour des longueurs d’ondes comprises entre 3 µm et 1 mm. Pour le maximum d’infrarouge émis par la Terre dans l’infrarouge, qu’on appelle lointain, les longueurs d’onde sont de l’ordre de 10 µm. 

Ce phénomène d’émission de rayonnement infrarouge est aussi observable pour n’importe quel corps réchauffé par n’importe quelle source. Par exemple sur l’image ci-dessous, on peut voir le rayonnement infrarouge émis par un immeuble réchauffé notamment par la lumière du Soleil.

 

rayonnement-IR

Crédit photo : Marco Verch, Licence CC BY 2.0

On peut enregistrer ce rayonnement infrarouge, à l’échelle de toute la Terre. Ce rayonnement est plutôt fort en zone intertropicale et plus faible ailleurs. Cela peut aller de quelques dizaines à plusieurs centaines, de l’ordre de 300 W.m-2 émis par la surface de la Terre vers l’atmosphère et ensuite vers l’espace. 

Ce rayonnement infrarouge est de la chaleur émise par notre planète et il est conservé en partie dans notre atmosphère, c’est cela qu’on appelle l’effet de serre.

 

II. L’effet de serre

 

S’il n’y avait pas d&rsq

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