L'albédo global de la Terre, environ 0.30, a un effet significatif sur la température d'équilibre de la Terre. Il modifie la quantité d'énergie solaire réfléchie par la Terre par rapport à la quantité absorbée. Cela modifie l'équilibre thermique de la Terre et donc le bilan énergétique de la Terre.
La surface actuelle de la Terre est faite de différentes couvertures dont on peut mesurer l'albédo et dont on connaît la proportion (en %) mondiale terrestre. - l'expression de la température (en kelvin) d'équilibre d'une planète: T = [(1-A) x F / 4sigma]1/4 où A correspond à l'albédo de la surface planétaire.
Albédo : qu'est-ce que c'est ? L'albédo du système Terre-atmosphère est la fraction de l'énergie solaire qui est réfléchie vers l'espace. Sa valeur est comprise entre 0 et 1. Plus une surface est réfléchissante, plus son albédo est élevé.
L'albédo est la part des rayonnements solaires qui sont renvoyés vers l'atmosphère. L'albédo permet de calculer grâce à un facteur entre 0 et 100 le rayonnement solaire réfléchi par une surface, 0 correspondant à une surface absorbant tous les rayons, et 100 à une surface renvoyant tous les rayons.
L'albédo est utilisé en astronomie pour avoir une idée de la composition d'un corps trop froid pour émettre sa propre lumière, en mesurant la réflexion d'une source lumineuse externe, comme le Soleil.
Le pouvoir réfléchissant de cette surface est connu sous le nom d'« albédo ». Comme l'explique le CNRS, « cette variable […] exprime la part de rayonnement solaire qui va être renvoyée vers l'atmosphère et la surface terrestre vers l'espace et qui ne servira pas à chauffer la planète ».
Tout est dû à l'effet albédo. Quand les rayons du soleil rencontrent un obstacle, ils sont réfléchis dans une proportion qui dépend directement de la couleur de cet obstacle. Sur un sol sombre, une grande quantité de rayons est absorbée, ce qui réchauffe la terre et contribue à l'augmentation de la température.
Exactement, certaines techniques ont cet objectif. Par exemple, peindre les toits en blanc dans les villes et les zones industrielles pour refléter davantage de rayons. Une autre technique envisagée, plus controversée mais très peu coûteuse : injecter des aérosols à base de soufre dans l'atmosphère.
Le réchauffement tend à diminuer la couverture de glace et donc à diminuer l'albédo, augmentant la quantité d'énergie solaire absorbée et conduisant à plus de réchauffement.
Les corps foncés absorbent une plus grande partie du rayonnement : ils ont un albédo faible. Sur une année, l'énergie reçue sur Terre par le soleil est la plus importante à l'équateur et la plus faible aux pôles.
Valeur de l'albédo
L'albédo est une valeur comprise entre 0 et 1 : un corps noir parfait qui absorbe toutes les longueurs d'onde sans rien réfléchir a un albédo égal à 0 ; un miroir parfait qui réfléchit toutes les longueurs d'onde sans rien absorber a un albédo égal à 1.
En revanche, les corps solides ont bien souvent des albédos fixes, qui caractérisent leur composition chimique. Par exemple, la lave (La lave est une roche en fusion, plus ou moins fluide, émise par un volcan lors d'une...) a un albédo de 0,04, le sable. entre 0,25 et 0,30, la glace. entre 0,30 et 0,50, la neige.
Le rayonnement solaire incident (342 W.m-2) est partiellement réfléchi et diffusé par l'atmosphère (77 W.m-2), et une partie est directement absorbée par l'atmosphère (67 W.m-2). Le rayonnement qui parvient à la surface terrestre est soit réfléchi vers l'atmosphère (30 W.m-2) soit absorbé au niveau du sol (168 W.m-2).
Une énergie renouvelable, inépuisable à l'échelle humaine
Après avoir parcouru une distance d'environ 150 millions de kilomètres, l'irradiation solaire arrive à l'extérieur de l'atmosphère de la Terre avec une puissance d'environ 1 367 W/m². C'est ce qu'on appelle la constante solaire.
L'effet de serre est originellement un phénomène naturel qui vise à résorber le rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre et maintenu sous forme de chaleur dans la partie inférieure de l'atmosphère.
Une autre possibilité serait la modification de l'albédo des océans. Soit en répandant une couche (monomoléculaire) d'une substance à plus fort albédo que l'eau liquide ,soit en disséminant des micro-particules de CaCO3 par exemple. Tout cela est à étudier avec soin pour éviter des catastrophes environnementales.
Mais cet avantage climatique baisse de 30 % quand on considère l'albédo. » La pratique peut cependant être améliorée pour diminuer cet effet négatif : appliquer le biochar sur sols sombres, dans des cultures sous couvert végétal permanent, l'enfouir, ou encore le mélanger à de l'argile blanche ou de la chaux pour l' ...
Or, la neige et la glace ont un très fort albédo, les régions polaires réfléchissent donc la plus grande partie des rayons lumineux qui les atteignent déjà difficilement. Il y a donc un auto-entretient des conditions froides.
Un matériau à faible albédo absorbe plus d'énergie, et donc de chaleur, sa température de surface (c'est- à-dire à son contact) sera alors plus élevée. L'albédo moyen du globe terrestre est de 0,28 (0,34 pour les continents, 0,26 pour les océans).
Le procédé physico-chimique (représente 90% de l'absorption) : le CO2 est transmis à l'océan par simple dissolution du gaz dans l'eau de mer. Plus les eaux sont froides, plus la quantité de carbone absorbée est grande (le CO2 est plus soluble dans l'eau froide).
Ce phénomène, appelé "amplification arctique", se produit lorsque la banquise et la neige, qui reflètent naturellement la chaleur du soleil, fondent dans l'eau de mer qui absorbe plus de rayonnement solaire et se réchauffe.
La hausse des émissions de gaz à effet de serre modifie cette composition, provoquant une augmentation de l'effet de serre. La chaleur est piégée à la surface de la Terre. Ce déséquilibre entraîne un réchauffement planétaire. Depuis le début du XXème siècle, la température de la planète a augmenté de 1,1°C.
La fonte des glaces inclut les glaciers d'Arctique et d'Antarctiques, les glaciers des montagnes et les neiges éternelles. Elle est causée par le changement climatique, qui est une conséquence de l'industrialisation prolongée de notre planète au cours des 200 dernières années.