Le bilan thermique terrestre dépend des rayonnements que la Terre reçoit du Soleil mais également de ceux qu'elle émet elle-même.
Tout d'abord, la Terre ne reçoit qu'une infime partie de la puissance émise par le Soleil. Cette puissance dépend du rayon de la Terre et de sa distance avec le Soleil. Cette puissance reçue est :
La Terre émet un rayonnement dans l'infrarouge dont la puissance augmente avec la température. Cette puissance est :
En un point donné de la surface terrestre, la puissance reçue par la surface est égale à la somme de la puissance reçue du Soleil et de celle reçue de l’atmosphère. Ces deux dernières puissances sont du même ordre de grandeur. La puissance reçue en ce point dépend donc de l'albédo et de l'effet de serre.
Le bilan thermique terrestre dépend d'un équilibre dit dynamique de puissance : la surface terrestre reçoit au total une puissance moyenne égale à ce qu'elle émet. Cet équilibre explique que la température moyenne de la surface terrestre est constante.
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