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les paramètres de 1er ordre
Les paramètres de 1er ordre dans le bilan radiatif
La seule énergie qui peut s’échanger entre la Terre et l’espace, c’est de l’énergie rayonnante (de type électromagnétique). En effet, seule l’énergie électromagnétique peut se propager dans le vide, elle le fait à la vitesse de la lumière. L’équilibre thermique de la Terre est donc atteint lorsque la quantité d’énergie rayonnante (électromagnétique) qui entre dans l’atmosphère est égale à la quantité qui en sort.
Premièrement, le bilan énergétique terrestre va être modifié par tout ce qui interfère avec cette énergie solaire lorsqu’elle traverse l’atmosphère. Les nuages, les aérosols et les poussières atmosphériques sont donc des éléments de premier ordre dans l’équilibre thermique de la Terre. Ce sont eux qui influencent la quantité d’énergie solaire qui parvient à la surface de la Terre.
Deuxièmement, le bilan énergétique dépend aussi des sols et des eaux de surface des océans qui vont en partie absorber l’énergie reçue et en partie la réfléchir. Ainsi, les banquises et l’albédo de surface jouent aussi un rôle primordial.
Troisièmement, comme la Terre émet de l’énergie sous forme de rayonnement infrarouge IR (IR mesuré par les satellites MSG, Meteosat Second Generation), le bilan énergétique va encore être modifié par tout ce qui interfère avec ces IR lorsqu’ils traversent l’atmosphère pour s’échapper en direction de l’espace. Et pour ce troisième point, ce sont les gaz à effet de serre, les nuages et les poussières atmosphériques qui jouent un rôle de premier ordre dans l’équilibre énergétique.
A l’échelle de l’évolution climatique (plusieurs siècles), les grandes oscillations océaniques (ENSO, PDO, NAO, IOD) et les grands courants atmosphériques (cellules de Hadley, de Ferrel, de Walker et cellules polaires) ont une influence indirecte. Ces courants ne font que transférer l’énergie thermique reçue au sein de la zone intertropicale vers des plus hautes latitudes. Leur influence sur le bilan radiatif se manifeste indirectement dans des boucles de rétroactions, d’une part par des échanges de vapeur d’eau entre l’océan et l’atmosphère (échanges qui dépendent de l’humidité de l’air, de la température et de la pression), avec une rétroaction sur la formation des nuages, et d’autre part par des échanges de gaz carbonique, avec une rétroaction sur l’effet de serre. Ces boucles de rétroaction contribuent à la non-linéarité du système climatique.
L’énergie des rayons cosmiques et des particules solaires, ainsi que l’énergie géothermique, représentent une quantité que l’on peut négliger par rapport à l’énergie électromagnétique solaire qui atteint la Terre (principalement ultraviolet ou UV, visible et infrarouge ou IR).
Dernière mise à jour : 27/3/2011
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