La chaleur de la Terre

Parmi les informations sur l'effet de serre qui circulent, il y a celle disant que 99,99% de la température de l'atmosphère terrestre viendrait de l'énergie solaire. On dit aussi qu'il ferait -18°C sur la surface de la Terre si les gaz à effet de serre n'existaient pas ; qu'il fait 460°C sur Vénus  à cause d'eux, et -77°C sur la lune parce qu'elle n'a pas d'atmosphère. Que valent ces affirmations ?

Comme je l'ai déjà dit, la température moyenne  près du sol de l'atmosphère terrestre est très influencée par l'évaporation de l'eau, par les vents et les cellules de convection.  Il faut savoir qu'à quelques mètres sous la surface du sol, la température est supérieure à zéro degré Celsius partout (ou supérieure à 273° Kelvin) ; et nous savons que cette chaleur vient de la radioactivité interne de la Terre qui dépend de sa masse.

Le dessin ci-dessous, nous donne une idée des températures qui règnent à l'intérieur de la Terre, et des distance qui les séparent de nous et de notre atmosphère (le trait bleu de 0,4 mm qui entoure la Terre, la grosse boule rouge orangée). Le soleil est dessiné très petit, parce que si la Terre avait un diamètre de 12 cm, le soleil serait une sphère d'environ 14 mètres, mais à 1,5 km.



Nous voyons que par rapport aux dimensions de la Terre, l'épaisseur de la croûte terrestre et très petite. C'est le trait noir de 0,3 mm qui entoure la Terre. Il faut penser qu'en dessous de ce trait, la température est à mille degrés et davantage. Le soleil est représenté très petit par rapport à la Terre, du fait que l'énergie de ses rayons nous parvient très affaiblie, puisqu'elle décroît en fonction du carré inverse de la distance.

Ces données étant consensuelles, on peut se demander d'où vient l'idée que 99,99% de la température de notre atmosphère serait due au soleil. En faisant des recherches, on découvre qu'il est issu d'une comparaison entre l'énergie maximale par mètre carré au niveau du sol que le soleil peut fournir (d'environ 1000 Watts par m² en France), et les mesures de la conductivité thermique des sols (d'environ 100 milliwatts par m² en France). Cent sur un million de milliwatts est bien égal à 99,99%. Le problème, c'est que la conductivité thermique n'est pas de l'énergie. De plus, comme je l'ai déjà dit, il n'y a qu'une très faible part de l'énergie solaire qui produit de la chaleur au niveau du sol.

A quelle température serait la basse atmosphère de la Terre si le soleil n'existait pas du tout ? 
Sans le soleil, les différences de températures qui créent des convections atmosphériques n'existeraient pas non plus. Sans vents ni mouvements, l'air de la basse atmosphère serait sans doute à une température proche de celle du fond des océans qui est à 4°C (ou 277° Kelvin). Elle serait donc 11° en dessous de la température moyenne actuelle qui est de 15°. Or 11° par rapport à 277° Kelvin, ce n'est que 4%. On est loin des 99,99% !

Quand à la température moyenne du sol lunaire, si elle est bien plus basse, c'est sans doute parce que la masse de la lune est 80 fois plus faible que celle de la Terre, ce qui doit logiquement l'amener à posséder une chaleur interne bien plus basse.