Mécanisme de l'effet de serre du CO2.

[invite1ab59cc3]

Quelqu'un peut-il m'expliquer le mécanisme de l'effet de serre engendré par le CO2 ?

On m'a dit que le CO2 est transparent au rayons solaires du spectre visible. Comme la terre est "froide", elle absorbe le rayonement solaire et le restitue sous forme de rayonnement infrarouge. Or le CO2 lui est Opaque à ce type de rayonnement, et donc la chaleur est absorbée par les mollécules de CO2.

Quelqu'un peut-il m'expliquer ce qui se produit au niveau molléculaire ? Comment le rayonnement est absorbé ? ( Excitation des atomes ? ) Quel est son cycle ? Comment la chaleur absorbée par la terre finit-elle par être évacuée ( du moins si c'est le cas ) ?


Merci, pour les explications....
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[yves25]

Je suppose que tu sais ce qu'est une onde électromagnétique.
Tous les corps émettent du rayonnement ,la quantité émise est proportionelle à T^4 (T tempé en Kelvins)


Les atomes et les molécules sont en permanence en mouvement: la distance entre les atomes oscille autour d'une valeur moyenne, le lien inter-atomique se plie et se déplie, la molécule tourne sur son axe et tout ceci suivant des fréquences bien déterminées, caractéristiques de la molécule ou de l'atome et nommées fréquences propres. A chaque fréquence propre correspond un état d'énergie. Or, précisément, lorsque des atomes et des molécules changent d'état énergétique, leurs charges ont un mouvement oscillant dont la fréquence  est liée à la différence des énergies (E2 – E1 = h). Le champ électrique de l'onde, oscille donc à la fréquence , cette fréquence est souvent très élevée, de l'ordre de 10^14 Hz pour la lumière visible. L'onde électromagnétique est la propagation dans l'espace de ce champ électrique oscillant. Lorsque cette onde rencontre une molécule ou un atome, les charges électriques sont mises en mouvement et si la fréquence de l'oscillation correspond à une des fréquences propres de la molécule rencontrée, la molécule ou l'atome entre en résonance avec l'onde qui est absorbée et transmet ainsi l'énergie qu'elle transporte à la matière qu'elle rencontre. Par ce mécanisme, l'onde électromagnétique transporte de l'énergie sans transporter de matière et sans avoir besoin de support matériel.


Por que le rayonnement soit réellement absorbé, il faut que la molécule excitée (cad celle qui a absourbé le photon ad hoc ) interagisse avec une autre molécule et transforme cette énergie de rotation ou de vibration (ou une combinaison des 2) en énergie cinétique cad en chaleur. Cela se produit quand une autre molécule passe à proximité suffisante pour que les champs électriques puissent agir sur les positions des charges. On appele cela un choc entre molécules mais ce n'est pas vraument comme deux boules de billard.

Sinon, la molécule excitée revientdans son état premier et cela très vite ( à la pression ordinaire, c'est en 10^-8 sec environ) et réemet un photon qui a exactement la même fréquence.

S'il y a eu choc, alors de la chaleur a été gagnée par l'ensemble des molécules qui rayonnent un peu plus parce qu'elle sont plus chaudes.

Pour l'effet de serre, le rayonnment solaire étant de courtes longueurs d'obde (hautes fréquences) n'est pas absorbé (presque pas) par l'atmosphère. Il chauffe donc lla surface qui rayonne à une température donnée (en moyenne 15°C) ce rayonnement est absorbé par les molécules de l'atmosphère (H2O, CO2, O3, CH4 etc mais pas N2 ni O2: il faut plus de deux atomes). Ces molécules se réchauffent du coup. A leur tour, elle émettent mais elle emettent moins parce que la temérature est plus basse qu'à la surface.