Un nuage est un ensemble de particules d'eau très fines, liquides ou solides, maintenues en suspension dans l'atmosphère. Selon l'altitude à laquelle il se trouve, il peut être de différents types.
En voici deux exemples :
- Lesstratocumulussont des nuages bas, situés vers 500 à 1 000 m d'altitude, et peu épais, quelques centaines de mètres. Ils sont très étendus et couvrent en permanence près de 20 % de la surface du globe.
- Lescirrussont les nuages les plus élevés. On les trouve au sommet de la troposphère, au niveau de la tropopause, limite entre la troposphère et la stratosphère, vers 5 à 14 km d'altitude. Ils sont très fins, très étendus et couvrent, eux aussi, environ 20 % de la surface du globe.
Remarque Il existe des cirrus artificiels, qui sont des traînées de condensation résultant des turboréacteurs des avions.
Quelques propriétés des nuages
Propriétés desstratocumulus:
- taux d'eau faible, faibles précipitations ;
- ils persistent longtemps dans l'atmosphère ;
- leur température est peu différente de celle de la surface de la Terre du fait de leur faible altitude ;
- albédo : 0,4 à 0,5.
Propriétés descirrus:
- ils se forment lorsque l'humidité de l'atmosphère atteint 73 % ;
- ils ont l'apparence de filaments blanc ;
- ils ne causent pas de précipitations ;
- ils sont formés de cristaux de glace ;
- leur température peut atteindre –60 °C à –70 °C ;
- albédo : très faible.
L'effet de serre et les nuages
Les nuages absorbent peu le rayonnement solaire, ils le diffusent. C'est pourquoi ils apparaissent blancs. Ilsréfléchissent ainsi vers l'espace une partie du rayonnement solaire. La part du rayonnement réfléchi est variable selon le type de nuages. Leur réflectivité peut être très importante, elle peut atteindre celle de la neige fraîche : environ 80 %.
Effet des nuages sur les différents rayonnements :
Une part du rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre est absorbé par les nuages, ce qui bloque son échappée vers l'espace. Le taux du rayonnement absorbé varie en fonction du type de nuage. L'absorption du rayonnement infrarouge est d'autant plus important que le nuage est froid.
Forçage radiatif des nuages
Les mesures du bilan radiatif effectuées depuis des satellites ont permis d'évaluer l'effet albédo et l'effet de serre de l'ensemble de nuages existants :
- valeur annuelle de l'effet albédo (courtes longueurs d'onde) = –47 W.m–2;
- valeur annuelle de l'effet de serre (grandes longueurs d'onde, infrarouge) = +29 W.m–2.
Le forçage radiatif des nuages est la variation du bilan radiatif de la Terre qui résulterait d'une disparition de tous les nuages.
Consignes
1.Expliquerl'influence des nuages sur le réchauffement global de la Terre.
2.À partir du document « Forçage radiatif des nuages »,calculerl'apport global des nuages à la valeur du bilan radiatif.
3.Les nuages diminuent-ils le bilan radiatif ou l'augmentent-ils ?Justifier.
4.Déterminerla variation du bilan radiatif de la Terre suite au forçage radiatif des nuages.
5.Les scientifiques pensent qu'une variation importante de la couverture nuageuse de la planète aurait une influence significative sur le climat. Êtes-vous d'accord avec cette affirmation ?Justifier.
6.Certains spécialistes du domaine de la géoingénierie avancent l'idée de créer des nuages artificiels pour diminuer le réchauffement climatique actuel. Ils proposent de disperser à 20 km d'altitude des aérosols, ceux-ci se regroupant ensuite en nuages.
Discuterdes avantages et inconvénients de cette proposition.
7. Cette technique représenterait-elle une solution durable pour réduire le réchauffement climatique ?Justifier.