L'atmosphére et l'effet de serre

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L' atmosphère est la couche gazeuse qui entoure notre planète. Elle est composée principalement de diazote et de dioxygène et est divisée en cinq couches, fixées selon les variations de température et en fonction de l'altitude.

Lorsque les rayons émis par le Soleil atteignent l'atmosphère terrestre: une partie est alors réfléchie grâce à l'air, au nuage blancs et au surface claire de la Terre (Arctique et Antarctique) c'est se que l'on nomme l'albédo.

Les rayons qui ne sont pas renvoyé vers l'espace sont absorbés par l'atmosphère et/ou la surface de la Terre et apporte à la planète de la chaleur qui est restituée à son tour en direction de l'atmosphère sous forme de rayons infrarouges (« rayonnement du corps noir »), ils sont ensuite absorbés en partie par les gaz à effet de serre ( vapeur d'eau, dioxyde

Dans un troisième temps, cette chaleur est réémise dans toutes les directions et notamment vers la Terre.C'est ce dernier rayonnement qui constitue l'effet de serre il est à l'origine d'un apport supplémentaire de chaleur à la surface de la planète.

Sans ce phénomène, la température moyenne serait d'abord de -18°C. Puis la glace s'étendant sur le globe, l'albédo augmenterait et la température sera alors de -100°C.

influence des courants marins

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L'océan recouvre 70% de notre planète sur une profondeur de 3800m et joue un rôle de modérateur dans la répartition des climats en Europe.

Il faut distinguer deux courants :-les courants de surface

-les courants de profondeur ou courant courants thermo halines.

Ces deux courants s'expliquent par une inégale répartition des rayons du soleil mettant en mouvement l'atmosphère et les océans générant des vents à l'origine des courants de surfaces et des differences de température. Ces mouvements sont de plus influencés par une force, résultant de la rotation de la Terre, appelé force de Coriolis.

Le courant qui permet à l’Europe d'avoir ce climat tempéré idéal s'appelle le Gulf Stream. Il né dans le Golf du Mexique et suit les côtes nord américaines puis il est dévié, par les courant froid venu du Groenland et du Canada, et va longer les côtes européennes en restituant les calories qu'il a accumulées , permettant ainsi au continent européen d'apprécier le climat tempéré.

Ces courants expliquent en partie la différence de température entre les régions côtières et les régions continentales de même latitude.

Gulf stream

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Le climat au niveau astronomique

Nous savons que la Terre tourne sur elle même en 24 heures et autour du Soleil en 365,25 jours. Son axe terrestre forme un angle de 23.5° avec la perpendiculaire au plan de l'ecliptique.

Cette inclinaison est à l'origine des différentes saisons mais également de la répartition de l'energie solaire à la surface de notre planéte, expliquant ainsi les différents climats. Les régions de l'équateur recevant davantage d'energie sont donc plus chaudes que les régions polaires qui ne perçoivent qu'un trés faible pourcentage.

Mais L'astronome Milutin Milankovitch (1879 – 1958) a voulu demontrer que cette inclinasion de la Terre n'aurai pas toujours etait de 23,5°. Il a calculé qu'elle oscillerai entre 22,1° et 24,5° au cours d'un cycle de 41000 ans environ. Ce qui pourrait expliquer les changements climatiques qu'a connu la Terre. En effet lorsque l'inclinaison est plus basse, les étés seraient plus frais et les hiver plus doux, une inclinaison plus importante entrainerai quand à elle des saisons plus marquées.source

vidéo:http://www.astro.oma.be/D1/DIDAC/gif/mouvementdupoledelaterre1.jpg

Le Soleil et le climat

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Le Soleil joue un rôle au niveau des climats. L'apport énergétique solaire à la Terre est exprimé par la constante solaire dont la valeur moyenne est de 1367W/m². Cette quantité n'est mesurée que depuis 1976 et varie trés peu. On estime que son rôle actuel pour le réchauffement climatique n'est que de 3 à 18%. Cependant de grosses incertitudes sur ces repercutions persistes.

On peut observer des tâches à la surface du Soleil qui montrent des périodes d'activité solaire et évoluant selon un cycle de 11 ans environ. De nombreuses études scientifiques ont montré que lors des deux derniers millénaires, les périodes de faible activité solaire (absence de tâches) ont coïncidé avec un refroidissement général de la planéte.

Le minimum de Maunder (1675-1715) appelé aussi petit âge glaciaire est une des plus connue. Au cours du 20e siecle plusieurs études ont montrées que cette activité solaire est en augmentation, ses conséquences sont pour l'instant mal connues. Le rayonnement ultraviolet joue probablement un rôle important.

Effet des éruptions volcaniques sur le climat

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Les éruptions volcaniques de fortes ampleurs ont également tendance à modifier le climat, mais ceci sur un court terme ( environ 2 ou 3 ans). Elles envoyent dans l'atmosphère une forte quantité de dioxyde de souffre qui se transformera en acide sulfurique en altitude, modifiant les températures des différentes couches de l'atmosphère.

Mais ces transformations, qui se font sur une période assez courte, seront de plus concentrées au niveau du lieu de l'éruption. Pour pouvoir affecter le climat globale, elle devrait avoir lieu au niveau de l'equateur, les aérosoles d'acide pouvant s'etendre ainsi au deux hémisphéres.

Cette théorie fut vérifiée par Benjamin Franklin qui montra l'impact de l'éruption de l'Eldeyar et du Jökull en Islande sur le climat européen avec l'hiver rigoureux que connu l'Europe en 1783/1784.

III) Les climats du passé

Niveaux lacustres : Source image : http://www.cnrs.fr/

Le programme Eclipse II a apporté de nouvelles réponses sur les scénarios climatiques du passé, à différentes échelles de temps, d’il y a environ 750 millions d’années jusqu’à nos jours. Pour cela, les chercheurs ont utilisé des archives du climat jusque là inexploitées (poissons fossile, carottes sédimentaires et coralliennes, niveaux lacustres etc.) Ils ont pris en compte les relations étroites entre le climat, la tectonique (mouvement) des plaques et la concentration en CO2 dans l’atmosphère.Nous allons, dans les articles suivants , développer les résultats de ce programme.