Le site La Physique du Climat

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Ce site publie un livre en libre accès, qui explique le fonctionnement du climat, sous un angle thermodynamique.

Chaque chapitre est ouvert aux commentaires, qui, souvent, permettent de faire évoluer le livre.

Résumé :

Une fois déduits l’albédo et les prélèvements aux différents niveaux de l’atmosphère, la Terre reçoit du soleil un rayonnement très insuffisant (en application de la Loi de Stefan Boltzmann) pour justifier sa température moyenne de 15°C (la Lune, à la même distance du soleil que la Terre, a une température moyenne de l’ordre de – 80°C).

Dans l’autre sens, pour maintenir son équilibre énergétique et thermique, la Terre doit restituer au cosmos l’énergie qu’elle reçoit en permanence du Soleil ; et elle ne peut échanger avec le cosmos que par rayonnement.

La surface du sol terrestre rayonne dans une gamme d’ondes (les infra-rouges dits « lointains » ou « thermiques ») où l’air, jusqu’à plusieurs milliers de mètres d’altitude, est presque totalement opacifié par les bandes d’absorption du CO2 et surtout de la vapeur d’eau.

Cette opacité empêche la surface de la Terre de restituer par rayonnement toute l’énergie qu’elle reçoit, et il se crée donc un déséquilibre radiatif : la surface de la Terre reçoit plus qu’elle ne peut renvoyer, et donc s’échauffe.

La température de la surface du sol se stabilise lorsqu’elle est suffisante pour que l’évaporation (évacuation de chaleur latente) et la convection (évacuation de chaleur sensible) compensent son déséquilibre radiatif.

 

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