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L’effet de serre
Bien que la température de surface de la terre soit de +15 [°C], vue de l’espace la température de la planète est de –19 [°C].
Le maintien à +15 [°C] du sol de la terre est bien sûr dû aux rayons solaires qui ne sont pas immédiatement réfléchis vers l’espace ou immédiatement absorbés par l’atmosphère.
Une grande partie de ces rayons traverse donc l’atmosphère et atteint « le sol ». Réchauffé, celui-ci émet en retour des rayons de type infra rouge.
Ces rayons IR en provenance « du sol » sont pour partie captés par l’atmosphère ce qui permet à la planète de rester autour de + 15 [°C] à proximité « du sol » tout en étant à – 19 [°C] aux alentours de 5000 [m] d’altitude.
Nous sommes ainsi « protégés des – 19 [°C] » par une sorte de « cocon atmosphérique » selon un processus que l’on appelle l’effet de serre.
Au final, tout se passe un peu comme si l’atmosphère était une couche d’isolant transparent (du type lame d’air), et dont la résistance thermique engendre l’écart de température de 15 - (-19) = 34 [°C].
On peut tout à fait faire une analogie avec le double vitrage.
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La résistance thermique des parois : Dans le domaine du bâtiment, la résistance thermique indique en [m²] la surface nécessaire à la transmission d’une puissance de 1 Watt au travers d’une paroi, pour un [°C] d’écart de température entre les 2 cotés de la paroi. Elle s’exprime en [m² °C / W]. Lorsque l’on souhaite diminuer les pertes de chaleur au travers d’une paroi, il faut en augmenter la résistance, par exemple en rajoutant une couche d’isolant. Plus la résistance thermique d’une paroi est grande, plus faible sont les déperditions. Si l’on dispose du flux de chaleur traversant 1 [m²] de paroi (exprimé en W/m²), la résistance thermIque de la paroi est égale à : |
Pour un flux quittant la terre de 235 [W/m²] et un écart de température « aux bornes » de 15 - (-19) = 34 [°C], on peut ainsi dire que la résistance thermique de l’atmosphère est de :
R = 34 / 235 = 0,15 [m² x °C / W]
Cette valeur ne choquera pas les thermiciens du bâtiment…
La résistance thermique des lames d’air n’augmente pas avec l’épaisseur du fait de l’augmentation des mouvements convectifs, mais elle peut augmenter selon la nature des gaz constitutifs de la lame…
Si la résistance thermique de l'atmosphère au passage de la chaleur augmente, la terre est obligée de monter en température " au sol " pour maintenir son évacuation d'énergie vers l'espace.
