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effet de serre

Les gaz à effet de serre

 

Quelle est l'origine de l'effet de serre ?

 

L'effet de serre est un phénomène naturel, amplifié par l'émission intensive de "gaz à effet de serre" c'est à dire essentiellement de dioxyde de carbone (CO2), de vapeur d'eau (H2O) et d'autres à l'état de traces comme le méthane (CH4) et l'hémioxyde d'azote (N2O).
Il est possible de modéliser simplement les échanges de flux énergétiques au niveau de la Terre :
 
  •  la Terre reçoit un rayonnement émis par le Soleil; ce rayonnement est composée de radiations lumineuses ultraviolettes (10 %), du visible (40 %) et du domaine infrarouge (50 %)
  • la Terre émet également un rayonnement dont la radiation principale se trouve dans l'infrarouge.
 
Certaines molécules de l'atmosphère n'absorbent pas le rayonnement solaire mais abosrbent le rayonnement tellurique. Ce sont les gaz à effet de serre.

 

Rôle positif de l'effet de serre

 

Grâce à l'effet de serre, la température moyenne à la surface de la Terre est de 15 °C au lieu de -22°C s'il n'existait pas. Ce phénomène est donc vital pour notre planète.

 

Dangers de l'effet de serre

 

Etant donné que les concentrations en gaz à effet de serre augmentent (Interface d'interrogation des BDD), l'énergie absorbée devient de plus en plus importante. Par conséquent, la température augmente à la surface de la Terre ce qui entraîne des changements climatiques aujourd'hui et pour ces prochaines décennies. Plusieurs modèles climatiques sont étudiés afin de prévoir le climat de ces prochains siècles. Tous concluent vers des bouleversements climatiques ce qui entraînera inexorablement des bouleversements écologiques mais aussi sociaux et économiques.

 

Pourquoi certaines molécules absorbent-elles dans l'infrarouge (entre 1 et 1000 μm)


A part les molécules diatomiques homonucléiares (O2 et N2 par exemple) qui restent "transparentes", toutes les molécules absorbent dans l'infrarouge. En effet, lors de l'exposition à un rayonnement infrarouge de longueur d'onde adéquate, l'état vibrationnel ou rotationnel d'une molécule varie. C'est l'absorption de cette énergie lumineuse qui engendre cette transition d'énergieau sein de la molécule.
Pour connaître les longueurs d'onde d'absorption des molécules, il faut utiliser leur spectre infrarouge:
  • la molécule d'eau absorbe à 300 et 600 μm
  • la molécule de dioxyde de carbone absorbe à 400, 700 et 1000 μm
  • la molécule de méthane absorbe à 300 et 800 μm