Devoir sur l'effet de serre

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  • Publié le : 27 avril 2010
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*Devoir sur l*'effet de serre* pour un élève de 4*ème
par le biais de réponses à des questions posées
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Introduction
L'effet de serre (ainsi nommé par analogie avec le dispositif permettant à des cultures d'être maintenues à une température plus élevée que celle régnant à l'extérieur de ce dispositif) est le processus par lequel la part du rayonnement (d'énergie) provenant du soleil,qui parvient à la surface terrestre, et que cette surface réfléchit alors, n'est pas renvoyé dans l'espace, mais absorbé en partie par des gaz contenus dans l'atmosphère (dits "gaz à effet serre").
L'atmosphère est alors réchauffée, et à son tour réémet cette chaleur dans toutes les directions et en particulier vers la surface. La chaleur est donc, en quelque sorte, "piégée", ce qui permet àla température moyenne à la surface de la planète d'être plus élevée que si cet effet de serre n'existait pas.
L'effet de serre a été découvert par le mathématicien Français Jean-Baptiste Fourier en 1824.
Vers 1860, le physicien Irlandais John Tyndall a attribué cet effet à la vapeur d'eau et au dioxyde de carbone.
En 1896, le physicien et chimiste Suédois Svante Arrhénius a donné àl'effet de serre sa description actuelle, préconisant même de l'augmenter sans toutefois - en raison de connaissances à l'époque incomplètes sur le fonctionnement climatique - pressentir les effets nocifs d'une telle augmentation.
Ce n'est qu'à partir du début des années 1980 que les risques liés à l'augmentation de l'effet de serre (particulièrement en raison de l'activité humaine et notammentindustrielle) ont commencé à être évoqués publiquement, donnant lieu à de nombreux rapports, débats, polémiques et controverses et débouchant sur plusieurs traités internationaux (Rio, Kyoto, Coppenhague).
1 - Si l'effet de serre n'existait pas, quelle serait la température de notre planète ?
La température moyenne à la surface de la terre est d'environ 15° C. Si l'effet de serre n'existait pas,cette température serait de l'ordre de - 18° C.
L'effet de serre n'est donc pas en soi nocif à l'écosystème puisque sans lui la Terre serait un monde glacé, ne disposant que de très peu d'eau liquide, et donc fort peu favorable à la vie.
Le danger réside dans la variation trop importante des conditions climatiques (et notamment de la température) liée à une augmentation par trop brutale decet effet. Cette rapidité ne permettant pas à certaines espèces vivantes de s'adapter et perturbant gravement à terme la vie des humains et leurs activités.
2 - La chaleur peut se propager par rayonnement que l'on nomme "rayons infrarouges". Par exemple, la chaleur que vous ressentez à proximité d'un chauffage ou d'une cheminée est due aux rayons infrarouges. Quelle est la partie de la terre quiémet ce rayonnement infrarouge ?
L'atmosphère, les océans et la surface des continents absorbent les radiations solaires. Ceci a pour effet d'augmenter leur température. Or tout corps porté à une certaine température émet à son tour des radiations.
De façon sommaire, ce rayonnement va dépendre essentiellement de trois facteurs : d'une part de la quantité d'énergie reçue (a), d'autre part desa capacité à réfléchir plus ou moins cette énergie (b). Enfin, une fois cette énergie absorbée (c), la capacité du corps à la restituer (d).
a) S'agissant de l'énergie reçue, elle dépend de l'inclinaison des rayons solaires par rapport à la surface. Au niveau de l'équateur les rayons solaires sont perpendiculaires à la surface et l'énergie reçue est maxima. Aux pôles, les rayons sont trèsobliques : un même rayon solaire se répartit donc sur une surface plus grande; la quantité d'énergie reçue par unité de surface est la plus faible.
b) S'agissant de la capacité de réflexion du rayonnement (on appelle cela l'albédo), elle est maxima au niveau des pôles en raison de la glace qui a un fort pouvoir réflecteur. Les régions qui ont en permanence une forte couverture nuageuse ont aussi...
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