2. LES MECANISMES DU CLIMAT

2. LES MECANISMES
DU CLIMAT
Chimie & Climat
BGC &
Climat
Equilibres
& Variabilités
Climatiques

Bilan d'énergie
Le Soleil peut être considéré comme un « corps noir » à
5780 K dont le rayonnement suit :
- la loi de Stefan : j
s
= σ T
s4
( = 6.33x10
7
Wm
-2
)
( j
s
en W m
-2
, T
s
en K, σ = 5.67x10
-8
W m
-2
K
-4
)
- la loi de Wien : λs= b / T
s
( = 0.5 nm : bleu-vert )
( λ
s
en m, T
s
en K, b = 2.897x10
-3
m K
-1
)

- Le Soleil a un rayon r
s
= 695 000 km, la Terre est à
d
t
= 150 000 000 km du Soleil, elle reçoit donc:
j
t
= j
s
r
s2
/d
t2
= 1370 W m
-2
- 31% sont réfléchis, 1 hémisphère éclairé (235 W m
-2
)
loi de Stefan : T
t
= 255 K ( -18°C !!!)
loi de Wien : λ
t
= 11.6 µm (infrarouge)
- le rayonnement infrarouge émis par la Terre est
absorbé par l'atmosphère (60% H
2
O, 26% CO
2
, 8% O
3
, ... ),
puis rayonné vers la surface et vers l'espace :
j
t
= 390 W m
-2
, T
t
= 288 K ( +15°C )

convection

Bilan d'eau
L'importance climatique de l'eau vient de la structure
particulière de sa molécule, caractérisée par un fort
moment dipolaire, permettant l'établissement de
« liaisons hydrogène » entre atomes H et O.
Par rapport aux molécules voisines (CH
4
, NH
3
, H
2
S,
...), ces liaisons donnent à l'eau une densité liquide plus
grande et une densité solide relativement plus faible, de
fortes capacité calorifique et chaleurs latente de
vaporisation et de fusion, une tension de surface élevée,
un spectre d'absorption très large dans l'infrarouge et les
micro-ondes, une bonne conductivité électrique, ...