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BlogMétéo 14/2015 | Soleil et tout ...

Qu'est-ce que le bilan radiatif ?

18/02/2015
Lea Hartl
Le temps actuel est une bonne occasion de s'intéresser d'un peu plus près au soleil et à son rayonnement. Comme chacun sait, celui-ci n'est pas seulement responsable des coups de soleil et des conditions générales de vie sur notre planète, mais il fait aussi une chose ou deux à la neige.

Les choses rayonnent dans une certaine plage de longueurs d'onde en fonction de leur température. Plus de 90% du rayonnement solaire a des longueurs d'onde comprises entre 0,2 et 4 micromètres, on parle également de rayonnement à ondes courtes. Les plus grandes intensités sont obtenues dans le domaine visible (~0,38 - 0,78 micromètre). En revanche, la Terre, les nuages et d'autres composants de l'atmosphère émettent un rayonnement à ondes longues en raison de leur température plus basse, c'est-à-dire avec des longueurs d'onde d'environ 4 à 100 micromètres.

Le bilan radiatif de la surface terrestre se compose du rayonnement à ondes courtes et du rayonnement à ondes longues respectivement entrants et sortants. Le rayonnement solaire est en outre divisé en rayonnement diffus et direct, le rayonnement diffus n'atteignant la surface de la Terre qu'après avoir été réfléchi ou diffusé (par exemple par les nuages). L'albédo indique la part du rayonnement incident qui est réfléchie par la surface. Elle dépend principalement du type de surface et de la longueur d'onde. La neige fraîche réfléchit presque entièrement le rayonnement à ondes courtes, tandis que le rayonnement à ondes longues est en grande partie absorbé.

Sur l'année, la quantité de rayonnement entrant varie en fonction de la position du soleil : si le soleil est bas, le rayonnement arrive de manière très oblique et est réparti sur une plus grande surface, de sorte que les quantités reçues par unité de surface sont plus faibles. Dans le rapport sur la situation des avalanches au Tyrol, il a été indiqué pendant un certain temps cet hiver que les pentes plates exposées au sud pouvaient parfois se déclencher plus facilement que les pentes raides, car ces dernières reçoivent plus de soleil en plein hiver en raison de l'angle d'incidence plus direct lorsque le soleil est bas et que la pente est élevée.

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L'influence d'un manteau neigeux sur le bilan radiatif est clairement illustrée par la figure suivante (données exemplaires d'une station météorologique de l'Ötztal, à environ 2600 m d'altitude). Le graphique représente le bilan de rayonnement à ondes courtes sur une année, c'est-à-dire le rayonnement solaire entrant et le rayonnement solaire réfléchi/sorti. Jusqu'à début avril environ, les courbes du rayonnement sortant et entrant sont proches, ce qui signifie que la neige réfléchit le rayonnement solaire. Lorsque la neige commence à fondre, elle est de moins en moins réfléchie et la courbe bleue s'affaisse. L'augmentation rapide du rayonnement incident au cours des premiers mois de l'année est également bien visible. En skiant, nous pouvons le constater avec la neige qui reste poudreuse pendant plusieurs jours début janvier et qui devient rapidement pommelée à la mi-février.

Alors que le bilan radiatif global en hiver (avec la neige) est déterminé par les ondes longues, le rayonnement (solaire) à ondes courtes devient beaucoup plus important en été. Si le bilan radiatif global est négatif (il y a plus de rayonnement émis que de rayonnement reçu), la surface et l'air près du sol se refroidissent de plus en plus. Si le bilan est positif, la température augmente.

L'atmosphère de notre Terre est en grande partie perméable au rayonnement solaire, ce qui signifie que le rayonnement n'est pas absorbé par les composants de l'atmosphère, mais peut traverser assez librement jusqu'à la surface. Le rayonnement à ondes longues est toutefois absorbé et en partie renvoyé vers la surface. C'est ce qu'on appelle l'effet de serre et c'est ce qui nous permet d'avoir une température agréable sur la Terre. S'il n'existait pas, la température à la surface de la Terre serait d'environ -18°C, au lieu de la température moyenne réelle de 14°C environ. La vapeur d'eau, principal gaz à effet de serre de notre atmosphère, est responsable de la majeure partie de l'effet de serre naturel. Le changement climatique provoqué par l'homme existe aussi, mais il ne faut pas le confondre avec la variante naturelle, indispensable à la vie.

Les perspectives météorologiques

Vendredi, l'influence de l'anticyclone se maintiendra encore en grande partie, même si le vent du sud devrait se renforcer dans les zones de foehn et que quelques nuages élevés viendront troubler ce temps impérial. En fin de semaine, sous l'effet d'un fort courant de sud, il semble que le foehn soit nettement présent au nord et que les précipitations soient importantes au sud. Ce jour-là, notre collègue Oracle nous contactera certainement. Les précipitations devraient également s'étendre au nord, mais seulement en quantités de "temps dégueulasse". La semaine prochaine, il y aura à nouveau plus de potentiel pour le nord, nous verrons ce qu'il en sera.

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