Modèle zéro dimension
\( S_0 (1-A)/4 = \sigma T_e^4 \)
Équation d'équilibre thermique
Définition:
Un modèle de bilan énergétique simplifié représente la Terre comme un corps noir sphérique en équilibre thermique, où l'énergie reçue égale l'énergie émise.
Paramètres clés:
S₀: Constante solaire (1361 W/m²)
A: Albédo moyen (≈0.3)
σ: Constante de Stefan-Boltzmann
A: Albédo moyen (≈0.3)
σ: Constante de Stefan-Boltzmann
Calcul température:
Te = (S₀(1-A)/4σ)^(1/4)
Te ≈ 255K (-18°C) sans effet de serre
Te ≈ 255K (-18°C) sans effet de serre
Composantes du modèle
Rayonnement solaire entrant
Réflexion (albédo)
Rayonnement thermique émis
Effet de serre
Formules importantes
Bilan énergétique:
\( P_{entrant} = P_{sortant} \)
S₀πR²(1-A) = 4πR²σT⁴
S₀πR²(1-A) = 4πR²σT⁴
Avec effet de serre:
\( T_{surface} = T_{eq} (1 + \frac{γ}{4})^{1/4} \)
γ: paramètre d'effet de serre
γ: paramètre d'effet de serre
Méthodes & Applications
Calculer température d'équilibre
Évaluer sensibilité climatique
Analyser les paramètres critiques
Prévoir les changements de température
Comprendre les limites du modèle
Exemples concrets
Terre sans atmosphère:
Température: -18°C
Comparaison: +15°C actuel
Comparaison: +15°C actuel
Vénus (effet de serre intense):
Température: +460°C
Modèle: T = 737K
Modèle: T = 737K
Mars (faible atmosphère):
Température: -60°C
Modèle: T = 213K
Modèle: T = 213K
