Sensibilité climatique et perturbations anthropiques du bilan radiatif
Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère
À retenir
• Depuis le début de l'ère industrielle (vers 1750), les activités humaines (combustion d'énergies fossiles, déforestation, agriculture intensive) ont fait bondir la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre : - Le CO_2 est passé de 280 ppm à plus de **420 ppm** (hausse de plus de 50\,\%). - Le méthane (CH_4) a augmenté de plus de 160\,\%. • **Le forçage radiatif anthropique :** - C'est la perturbation du bilan radiatif au sommet de la troposphère due aux activités humaines. - Il est estimé par le GIEC à environ **+2,7 Wm^-2** (de 1750 à 2019). La Terre s'étant déjà en partie réchauffée, elle émet davantage d'infrarouges : le déséquilibre réellement mesuré, qui fait s'accumuler de l'énergie dans le système Terre, est de l'ordre de 1 Wm^-2. • **Sensibilité climatique :** - C'est l'élévation de température moyenne d'équilibre de la surface de la Terre consécutive à un doublement de la concentration atmosphérique en CO_2 (280 560 ppm). - Elle est estimée par les modèles climatiques entre **2,5^C et 4,0^C** (valeur centrale 3^C), en raison des rétroactions amplificatrices (vapeur d'eau, recul des glaces qui diminue l'albédo).
Le cours
Sensibilité climatique et perturbations anthropiques du bilan radiatif • Depuis le début de l'ère industrielle (vers 1750), les activités humaines (combustion d'énergies fossiles, déforestation, agriculture intensive) ont fait bondir la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre : - Le CO_2 est passé de 280 ppm à plus de **420 ppm** (hausse de plus de 50\,\%). - Le méthane (CH_4) a augmenté de plus de 160\,\%. • **Le forçage radiatif anthropique :** - C'est la perturbation du bilan radiatif au sommet de la troposphère due aux activités humaines. - Il est estimé par le GIEC à environ **+2,7 Wm^-2** (de 1750 à 2019). La Terre s'étant déjà en partie réchauffée, elle émet davantage d'infrarouges : le déséquilibre réellement mesuré, qui fait s'accumuler de l'énergie dans le système Terre, est de l'ordre de 1 Wm^-2. • **Sensibilité climatique :** - C'est l'élévation de température moyenne d'équilibre de la surface de la Terre consécutive à un doublement de la concentration atmosphérique en CO_2 (280 560 ppm). - Elle est estimée par les modèles climatiques entre **2,5^C et 4,0^C** (valeur centrale 3^C), en raison des rétroactions amplificatrices (vapeur d'eau, recul des glaces qui diminue l'albédo). Astuce et méthode clé Retiens l'ordre de grandeur du forçage radiatif anthropique : +2,7 W/m^2, qui explique le réchauffement global de +1,2^C déjà observé. Piège classique à éviter La sensibilité climatique ne se limite pas à l'effet direct du CO_2 seul (+1,2^C) : elle intègre les rétroactions puissantes de la vapeur d'eau et de l'albédo qui doublent ou triplent ce réchauffement.
Dans ce chapitre
- Énergie, puissance et conversion énergétique de Seconde
- Ondes électromagnétiques et domaine visible de Seconde
- Notion de température et transferts thermiques de Seconde
- Origine de l'énergie solaire et réactions de fusion nucléaire de l'hydrogène
- Équivalence masse-énergie d'Einstein et perte de masse du Soleil
- Spectre du rayonnement solaire et modèle du corps noir
- Loi de déplacement de Wien et température de surface des étoiles
- Puissance radiative surfacique et constante solaire
- Albédo terrestre et fraction d'énergie réfléchie
- Absorption atmosphérique et rayonnement infrarouge tellurique
- Mécanisme de l'effet de serre naturel et gaz à effet de serre
- Équilibre radiatif dynamique de la Terre et bilan thermique global
- Sensibilité climatique et perturbations anthropiques du bilan radiatif
- Bilan : Synthèse et méthode sur Rayonnement solaire et bilan radiatif terrestre