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Chapitre 2 : Terre ensoleillée Modélisons l'effet de serre (J. Mirabaud)

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Une serre est une maison aux murs de verre où poussent les plantes, à l'abri du froid et de la sécheresse.

Montrons l'existence de l'effet de serre :
Tu n'as peut-être jamais vu de serre, aussi peux-tu en construire une miniature :
Prend 2 bocaux de verre vides et propres, de même taille et de même forme pour pouvoir mieux les comparer. Verse une cuillère d'eau dans chaque bocal et ferme l'un des deux en vissant bien son couvercle. Place les bocaux au soleil ou à défaut sous une lampe allumée placée à quelques centimètres. Observe patiemment.
Au bout de quelques minutes, des gouttes se forment le long des parois du bocal fermé.
Pourquoi ? Le soleil ou la lampe a chauffé l'air dans le bocal, les rayons lumineux étant concentrés et retenus par les parois de verre. Les molécules de gaz s'agitent. L'eau commence à s'évaporer mais ne peut pas sortir du bocal fermé, ainsi se condense-t-elle sur les parois plus froides du bocal. Le bocal ouvert a laissé s'échapper la vapeur d'eau.

On peut mesurer l'efficacité de l'effet de serre :
Plaçons une feuille de papier noir (ou un vêtement noir) à plat, au soleil ou sous une lampe, suffisamment grand pour porter tout le matériel.
Posons un thermomètre à plat sur la surface noire. Tout prêt, posons un deuxième thermomètre à plat dans un bocal de verre vide bien fermé, couché sur le côté. Enfin posons un troisième thermomètre à plat dans un bocal bien fermé, couché sur le côté, contenant de plus une cuillère d'eau.
En début d'expérience, les thermomètres doivent indiquer la même température et être tous les 3 éclairés.
Au bout de quelques minutes, les 3 thermomètres indiquent une augmentation de température. Qui gagne ? Le bocal à atmosphère humide bien sûr.
Mais la température du bocal sec a augmenté aussi. Pourquoi ? Parce que le verre fait aussi effet de serre, son efficacité correspond à l'augmentation de température lue sur son thermomètre, moins l'augmentation du thermomètre témoin.
Alors quel est l'efficacité de la vapeur d'eau ? C'est simple à calculer : c'est l'augmentation de température du bocal humide moins celle du bocal sec !

Au fait, pourquoi la surface noire a-t-elle accéléré la deuxième expérience ?
Parce que le noir absorbe la chaleur contrairement au blanc. Ce phénomène s'appelle l'albédo.
Tu t'en es déjà aperçu l'été quand le soleil brille, tu sens la chaleur du soleil accentuée si les vêtements que tu portes sont noirs, la chaleur est diminuée si tes vêtements blancs renvoient les rayons solaires.

L'atmosphère de la Terre crée aussi un effet de serre.
Grâce à la vapeur d'eau qui s'y trouve en permanence, l'atmosphère donne une température agréable à vivre. Mais si l'industrie humaine y ajoute des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane...), la température moyenne de la Terre va augmenter trop rapidement, ce qui bouleversera l'équilibre climatique et écologique.