FORMULES de PHYSIQUE
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EFFET de SERRE
-effet de serre
Les ENCAISSEMENTS d'ENERGIE par la TERRE
La constante solaire est de 1361 W/m² >>> c'est ce qui arrive (puissance surfacique) à une altitude de 50 km au-dessus du sol terrestre
A 10 km d'altitude (début de l'atmosphère) il en reste 340 W/m² et là :
77 sont reflétés sur les nuages, 66 sont absorbés par les molécules d'air, 29 sont reflétés par la surface terrestre et 168 sont absorbés par le sol
-mais --par ailleurs-- la chaleur propre de notre planète (le feu interne) apporte environ 68 W/m²
-et enfin les réémissions infra rouges de l'atmosphère (qui a emmagasiné de l'énergie, à cause des rayons solaires traversants et aussi des réémissions depuis le sol) représentent 324 W/m²
Le total des acquisitions est donc de 560 W/m² (168 + 68 + 324)
Les SORTIES d'ENERGIE depuis la TERRE
Les 560 W/m² ci-dessus confèrent au sol une température moyenne de # 15 °C qui sont réémis sous la forme de rayonnements -surtout infrarouges de
103 à 5 nm-
Cette réémission se décompose en 40 W/m² qui repartent par exhalaison directe vers l'espace, 165 W/m² qui sont perdus dans l'atmosphère (qui ultérieurement les rendra à l'espace ou au sol terrestre) puis 30 W/m² sont absorbés par les nuages – qui les rendront aussi à l'espace)
Mais en faisant le bilan, on voit qu'il reste une puissance surfacique (p*) positive de (560 -40 -165 -30 = 325 W/m² qu'on dénomme Effet de serre
L'effet de serre est bénéfique pour réchauffer l'atmosphère, sinon la déperdition dans le vide ferait diminuer la température d'équilibre de l'atmosphère, qui est de 18°C.Ces 18°C de température résultent du calcul approché (issu de la formule du corps noir) soit
T = (p*r / Kr)1/4 où Kr est la constante de Stefan-Boltzmann (5,6.10-8)
p* (W/m²) est la puissance surfacique résiduelle au sol, soit # 400 W/m² et T la température en Kelvins
L'effet de serre est par contre maléfique s'il est trop élevé, car si l'on dépasse les 18° C ci-dessus définis, cette chaleur en excès va créer un réchauffement climatique (les 18° C correspondent à la moyenne de l'atmosphère, mais au sol, il n'y en a que 15)