La température moyenne terrestre est actuellement de l'ordre de +15 °C. Mais, au cours des temps, cette température a subi des variations.
L'énergie solaire incidente est l'un de ces facteurs, et celle-ci fluctue en fonction des paramètres établis par Milankovitch.
Des facteurs amplificateurs viennent moduler les fluctuations dues à la variation des paramètres orbitaux : albédo et effet de serre notamment.
Comment ces facteurs amplificateurs peuvent-ils modifier la température terrestre ?
Température terrestre et énergie reçue
La température à la surface de la Terre dépend de l'énergie solaire reçue. La Terre reçoit et perd de l'énergie, en particulier par des mécanismes de réflexion (les rayons solaires incidents ne sont pas absorbés) ou par l'émission de rayons infra-rouges qui sont réémis dans l'espace. C'est le bilan entre cette énergie perdue et l'énergie reçue qui détermine la température moyenne de la Terre.
L'albédo
L'albédo est le rapport entre l'énergie réfléchie par une surface et l'énergie reçue par cette même surface.
Le calcul de l'albédo est énergie réfléchie/énergie reçue et il varie entre 0 (absorption totale) et 1 (réflexion totale). Dire d'une surface qu'elle a un albédo de 0,4 signifie que 40 % de l'énergie reçue est réfléchie et que 60 % de cette énergie (100 - 40) est absorbée.
L'albédo de différentes surfaces a été mesuré :
| Nature de la surface | Albédo |
| Neige fraîche | 0,8 à 0,9 |
| Forêt dense | 0,1 |
| Sable | 0,25 |
| Moyenne actuelle pour la Terre | 0,3 |
L'effet de serre
L'effet de serre est un mécanisme naturel exercé par certains gaz (\ce{CO2}, vapeur d'eau, \ce{CH4}, etc.) atmosphériques. Ces composés absorbent l'énergie à des longueurs d'onde correspondant aux infra-rouges.
Lorsque la lumière incidente solaire est absorbée par la Terre, celle-ci se réchauffe. Elle émet alors des rayonnements infrarouges en direction de l'espace.
Mais ces rayonnements sont piégés par les gaz à effet de serre atmosphériques. C'est l'effet de serre qui conserve donc dans l'atmosphère une partie de la chaleur émise par la Terre.
Parmi les surfaces suivantes, laquelle absorbe le mieux l'énergie lumineuse solaire ?
Quelle conséquence une augmentation du taux des GES peut-elle avoir sur la température terrestre moyenne ?
Les océans contiennent du \ce{CO2} dissous. La solubilité du \ce{CO2} diminue avec la température.
Que peut-on dire, par conséquent, de la conséquence du réchauffement de l'océan sur l'effet de serre ?
Avec le réchauffement climatique, les glaces polaires et les glaciers continentaux fondent et leur surface diminue.
Comment l'albédo peut-il alors évoluer ?
Vrai ou faux ? Effet de serre et albédo sont des mécanismes amplificateurs du réchauffement climatique.