Quels gaz de l’atmosphère ont un effet sur la température de la Terre ?

La réponse de

Auteur François-Marie Bréon

François-Marie Bréon

François-Marie Bréon est chercheur au Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, un des laboratoires de l’IPSL. Sa spécialité initiale est l’utilisation des satellites pour observer et comprendre le climat de la Terre.  Il a ensuite abordé d’autres thématiques, en particulier le bilan d’énergie du climat et le cycle du carbone.  Il a contribué à l’écriture chapitre « Forçages radiatifs naturels et d’origine anthropique » du 5e rapport du GIEC et de son “Résumé pour les décideurs”.

Centre national de la recherche scientifique
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat

Autres réponses de

Partagez

La température de la Terre résulte d’un équilibre entre l’énergie provenant du soleil et absorbée soit dans l’atmosphère soit à la surface, et l’énergie qui est émise par la Terre vers l’espace.  L’énergie entrant dans le système climatique l’est sous forme de rayonnement dont la longueur d’onde est typiquement inférieure à 4 microns.  A l’inverse, l’énergie sortant l’est sous forme de rayonnement infrarouge dont la longueur d’onde est typiquement supérieure à 4 microns.  Tous les gaz qui absorbent une partie de ce rayonnement (entrant ou sortant) ont une influence sur la température.  L’absorption du rayonnement infra-rouge conduit au processus que l’on nomme un peu abusivement1effet de serre” et qui produit une augmentation de la température moyenne de la surface de la Terre.

Les deux gaz principaux de l’atmosphère terrestre, diazote N2 (78%) et dioxygène O2 (21%) sont pratiquement transparents et n’ont donc qu’une influence minime sur la température de la Terre.  Ce sont en fait certains constituants mineurs de l’atmosphère qui influent sur le climat.

La vapeur d’eau est le premier gaz à effet de serre.  Elle est responsable des 2/3 de l’absorption du rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre et l’atmosphère.  Cependant, sa concentration dans l’atmosphère est très variable et dépend essentiellement de la température.  Ainsi, parce qu’il y fait froid, il y a très peu de vapeur d’eau dans les régions polaires et dans la moyenne et haute atmosphère.  Dans ces régions, ce sont les autres gaz à effet de serre qui deviennent dominants. 

Le dioxyde de carbone CO2 absorbe lui aussi le rayonnement infrarouge émis par la Terre.  Dans les couches supérieures de l’atmosphère, le dioxyde de carbone est le principal responsable de l’absorption du rayonnement émis par l’atmosphère.

D’autres gaz absorbent le rayonnement émis par la Terre.  On les regroupe sous la dénomination de “gaz à effet de serre”.  Par importance décroissante, on trouve le méthane (CH4), le protoxyde d’azote (N2O), l’ozone (O3), et un grand nombre de composés fluorés regroupés sous la dénomination de CFCs (chlorofluorocarbures).

Notes

  • 1. Le terme d’“effet de serre” peut être considéré comme inapproprié puisque le phénomène physique qui se produit dans une serre n’est pas le même que celui qui est discuté ici ; il est cependant employé communément.

Glossaire

  • Infrarouge
    Rayonnement électromagnétique de longueur d’onde comprise entre 3.,7 et 100 μm.
Centre national de la recherche scientifique
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat