Aérosols, nuages et climat

La machine climatique déréglée

Climat à l’équilibre

Que sont vraiment l’effet parasol etl’effet de serre dont on parle tant ?

L’énergie disponible à la surface de la Terre provient du Soleil. Environ un tiers de cette énergie est renvoyé vers l’espace par les nuages et les particules en suspension dans l’atmosphère. L’énergie restante est absorbée, soit par l’atmosphère, soit par la surface de la Terre et transformée en chaleur. La surface terrestre, ainsi chauffée par le Soleil, renvoie un rayonnement infrarouge vers l’atmosphère.
Si on calcule la température théorique d’équilibre de la Terre, on obtient environ - 18°C. Or la température moyenne à la surface de la Terre est d’environ 15°C. Cette différence provient du fait qu’une grande partie est absorbée par certains gaz de l’atmosphère : les gaz dits à effet de serre. Cette énergie participe donc au réchauffement de la Terre : c’est l’effet de serre naturel, propice au développement de la vie.

Dérèglements dûs à l’activité humaine

Depuis le début de l’industrialisation, l’Homme tend à modifier la composition de l’atmosphère en y injectant de grandes quantités de gaz à effet de serre. Ceci conduit à l’augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre, de l’ordre de 0,4°C à 0,8°C.

Rôle des aérosols sur le climat

→ l’effet direct

C’est un effet refroidissant, sauf dans le cas d’aérosols absorbants, au-dessus d’une surface très réfléchissante.

→ l’effet semi-direct

Les aérosols peuvent également, en absorbant de façon plus ou moins importante le rayonnement solaire, modifier les profils de température et, par conséquent, influer sur les conditions de formation des nuages, entraînant leur disparition ou modifiant leur extension géographique. C’est ce qu’on appelle l’effet semi-direct.

→ les effets indirects

L’effet radiatif indirect des aérosols résulte des interactions entre aérosols et nuages. Les aérosols servent de noyaux de condensation lors de la formation des nuages. Davantage d’aérosols dans un air pollué conduiront à un plus grand nombre de goutelettes d’eau plus petites et par suite à un nuage plus réfléchissant C’est le premier effet indirect, refroidissant.

D’autre part, comme les gouttelettes sont plus petites, elles n’atteindront pas la taille critique au-delà de laquelle apparaît la précipitation et la persistance du nuage sera augmentée. La couverture nuageuse moyenne sur la Terre sera donc plus importante. Ce processus constitue le deuxième effet indirect des aérosols sur le climat, qui peut être refroidissant ou réchauffant, notamment selon l’altitude du nuage.

Rôle des nuages dans le climat

Les nuages influencent à la fois le rayonnement solaire et le rayonnement infrarouge terrestre. Ils ont tendance à refroidir la planète en diminuant l’énergie solaire absorbée par la Terre, mais ils ont aussi tendance à réchauffer l’atmosphère par leur effet de serre. Les nuages ont au final un rôle refroidissant.

Dans le cadre d’un réchauffement global, que deviendront cette couverture, le type et la répartition des nuages et quel impact cela aura-t-il en retour sur le bilan radiatif des nuages ?

L’apport des satellites

Le satellite Calipso permettra de percer le mystère des interactions entre rayonnement, nuages et aérosols afin de mieux comprendre le changement climatique.

Voir aussi

L’activité Calisph’Air proposée par le CNES
Conversations spatiales sur « Le réchauffement climatique« , sur le site du CNES

Approfondir

Télécharger le document « Calipso, percer le secret des nuages » (PDF) (pdf, 1.02 M)

Source : CNES

Tags:aérosol, climat, EAU, effet de serre, energie, infrarouge, nuage, rayonnement, Soleil, température, TERRE