11. L'effet de serre

Objectif : assimiler la notion d'effet de serre en construisant un pi�ge � chaleur.

Les m�dias parlent souvent de l'effet de serre d'une fa�on n�gative comme un danger qui nous menace. Pourtant, ce n'est pas l'effet de serre qui est en cause, sans lui il n'y aurait pas de vie sur Terre, c'est son accroissement et le r�chauffement qu'il peut entra�ner qui est un risque.

L'effet de serre est un ph�nom�ne naturel. Les radiations solaires p�n�trent dans l'atmosph�re et atteignent le sol qu'elles r�chauffent. La surface de la Terre, ainsi chauff�e, �met la nuit des rayons infrarouges (invisibles pour nos yeux) qui la refroidissent. Les nuages, la vapeur d'eau et certains gaz de la basse atmosph�re (troposph�re), en interceptent alors une partie qu'ils rabattent vers le sol (en fait ils les absorbent et rayonnent � leur tour vers le sol), diminuant ainsi la d�perdition de chaleur, c'est l'effet de serre. Cela explique que la nuit est moins froide lorsque elle est nuageuse.

La troposph�re se comporte donc comme une serre de jardin dont la chaleur est maintenue par une vitre. Ce ph�nom�ne est n�cessaire � la vie sur Terre, en effet, sans ces gaz la temp�rature moyenne du globe serait de -20�C au lieu de +15�C. Les gaz � effet de serre sont le m�thane, le gaz carbonique (CO2), les compos�s chlorofluorocarbon�s (CFC), l'ozone O3 (venant de la pollution � ne pas confondre avec ceux de la couche d'ozone de la haute atmosph�re), l'oxyde d'azote (N2O) et, bien s�r, la vapeur d'eau.

Cependant, les activit�s humaines (voitures, usines, �) rel�chent actuellement dans l'atmosph�re de grosses quantit�s de gaz � effet de serre comme le CO2. L'�quilibre thermique du globe est donc en train d'�tre rompu car l'exc�s de ces gaz augmente l'effet de serre. Il est ainsi prouv� que la Terre se r�chauffe et les mod�les num�riques estiment que l'augmentation de la temp�rature pourrait �tre de 5�C dans le si�cle prochain si les hommes ne font rien. Cette valeur est cons�quente, elle entra�nerait de gros changements comme une mont�e importante du niveau des oc�ans.

Nous proposons ici une exp�rience pour donner une id�e du m�canisme de l'effet de serre.


La boite � effet de serre

Pi�ger la chaleur dans une boite comme la Terre le fait avec son atmosph�re.

Mat�riel n�cessaire :

Marche � suivre :

 

Les rayons du soleil traversent le film plastique, ils se r�fl�chissent sur l'aluminium (voir l'exp�rience sur l'alb�do) mais ils sont ensuite pi�g�s par le film qu'ils ne peuvent traverser dans l'autre sens. Les rayons sont donc rabattus, rebondissent � l'int�rieur de la bo�te et chauffent l'eau. La chaleur a �t� pi�g�e. Le film plastique agit donc grossi�rement comme les gaz � effet de serre qui pi�gent la chaleur sur la Terre.