Introduction
L’insolation est un mot dérivé de Rayonnement solaire entrant. C’est une mesure de la quantité d’énergie solaire qui atteint une zone donnée de l’atmosphère ou de la surface de la Terre dans une période de temps donnée.
L’insolation a une influence importante pour déterminer le type et l’étendue de la végétation qui peut pousser, ce qui à son tour est important pour déterminer le type d’environnement qui se développe. Par exemple, une région équatoriale à forte insolation et à faible pluviosité est plus susceptible de devenir un désert à végétation éparse qu’une région forestière plus septentrionale à plus faible insolation et à pluviosité plus importante.
Bien que les variations d’insolation se soient produites naturellement au cours des temps enregistrés, le changement de composition de l’atmosphère terrestre résultant des activités humaines affecte l’insolation. Globalement, une plus grande partie de l’énergie solaire est retenue. En d’autres termes, la fraction de l’insolation qui est renvoyée dans l’espace a diminué, ce qui entraîne le réchauffement de l’atmosphère.
Contexte historique et fondements scientifiques
Parce que la Terre est une sphère et que son axe est incliné par rapport au soleil, l’intensité des rayons du soleil qui entrent en contact avec l’atmosphère – la quantité de rayonnement solaire par surface donnée de l’atmosphère – diffère selon les endroits de la surface de la Terre. Par exemple, lorsque la région polaire nord est inclinée plus loin du soleil que la région polaire sud pendant la rotation de la Terre autour du soleil, la région nord reçoit la lumière du soleil sur une plus grande surface que la région sud. Par conséquent, l’insolation de la région nord sera inférieure à celle de la région sud. Dans les régions plus tropicales, où le soleil a tendance à être plus haut au-dessus de la tête qu’aux pôles, la lumière du soleil par surface donnée est plus intense, ce qui produit une insolation plus élevée.
Les changements d’insolation peuvent modifier sensiblement le climat. Par exemple, les périodes glaciaires qui se sont produites à travers le temps sont dues à des variations de l’insolation à la surface de la Terre. Plus précisément, la quantité de lumière solaire atteignant les régions du nord était moindre, ce qui a réduit les températures de plusieurs degrés, ce qui était suffisant pour produire la croissance et le déplacement des glaciers vers le sud. Ce phénomène est toujours d’actualité et sert d’exemple de la façon dont de légères variations de la température atmosphérique peuvent entraîner des changements radicaux du climat.
Les variations climatiques qui produisent les périodes glaciaires, et qui se sont produites naturellement par cycles d’environ 100 000 ans, ont été causées par des variations d’insolation qui sont, à leur tour, une conséquence de l’altération du mouvement de la Terre sur son orbite autour du soleil. La rotation de la planète autour de son axe change avec le temps, tout comme l’inclinaison de l’axe par rapport au soleil. Ces deux changements affectent la quantité de lumière solaire qui atteint la surface.
Ces cycles de changement orbital et de variation d’insolation associée sont connus sous le nom de cycles de Milankovitch, du nom de l’ingénieur et mathématicien serbe Milutin Milankovitch (1879-1958), qui a proposé le lien entre les mouvements de la planète et le climat.
L’insolation est également indirectement influencée par les activités humaines. Bien que la quantité de lumière solaire atteignant l’atmosphère n’ait pas changé au cours des trois derniers siècles, les quantités de composés absorbant la lumière solaire dans l’atmosphère ont augmenté. Selon le rapport d’évaluation 2007 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), l’augmentation du dioxyde de carbone, du méthane et de l’oxyde nitreux est en grande partie due aux activités humaines industrielles et agricoles. Ceci est corroboré par les analyses effectuées sur les carottes de glace, qui démontrent des niveaux plus élevés de ces composés coïncidant avec l’expansion des activités industrielles.
Impacts et problèmes
La modification du régime d’insolation de l’atmosphère terrestre qui a commencé au milieu du XVIIIe siècle a été une force motrice dans la modification du climat de la planète. Le réchauffement accéléré des régions équatoriales a modifié le schéma de circulation de l’air au niveau mondial. L’un des résultats est le réchauffement accru de la région polaire nord.
L’augmentation de la température suscite une fonte accrue des glaces polaires. Selon le GIEC, le niveau moyen de la mer dans le monde a augmenté de 0,12 pouce (3,1 mm) par an depuis 1993, la fonte des glaces polaires y contribuant. La montée des océans pourrait modifier le littoral des régions maritimes au cours du siècle à venir. En outre, l’apport de grands volumes d’eau douce fondue dans les régions septentrionales de l’Atlantique entraîne déjà des changements dans le schéma de circulation des courants océaniques tels que le Gulf Stream. Bien que les changements jusqu’à présent aient été temporaires, une modification à plus long terme des courants océaniques – qui sont le principal déterminant du climat mondial – a été suggérée dans des études qui ont modélisé l’effet de la fonte continue des glaces polaires sur les océans.
Mots à connaître
Insécurité alimentaire : Accès peu fiable d’une personne ou d’un groupe à une nourriture adéquate. Personnes qui ne disposent pas d’une alimentation adéquate et qui sont sans perspectives de trouver des sources nutritionnelles adéquates.
ÂGE DE GLACE : Période d’avancée glaciaire.
CYCLES DE MILANKOVITCH : Variations du climat de la Terre qui se répètent régulièrement, causées par les déplacements de son orbite autour du soleil et de son orientation (c’est-à-dire son inclinaison) par rapport au soleil. Nommé d’après le scientifique serbe Milutin Milankovitch (1879-1958), bien qu’il n’ait pas été le premier à proposer de tels cycles.
Au cours du XXe siècle et par la suite, des changements dans la météo mondiale ont été documentés. Ces changements, qui incluent des tempêtes tropicales plus fréquentes et plus sévères et une occurrence accrue de sécheresses dans certaines régions, sont liés à l’insolation. La sécheresse a été particulièrement dure pour les régions équatoriales des nations non développées comme l’Afrique, entraînant des échecs agricoles et une insécurité alimentaire.
Voir aussi Aérosols ; Nuages et réflectance ; Gaz à effet de serre ; Rayonnement solaire.
BIBLIOGRAPHIE
Livres
DiMento, Joseph F.C., et Pamela M. Doughman. Le changement climatique : What It Means for Us, Our Children, and Our Grandchildren. Boston : MIT Press, 2007.
Gore, Al. Une vérité qui dérange : l’urgence planétaire du réchauffement climatique et ce que nous pouvons faire pour y remédier. New York : Rodale Books, 2006.
Hillman, Mayer, Tina Fawcett et Sudhir Chella Rajan. The Suicidal Planet : How to Prevent Global Climate Catastrophe. New York : Thomas Dunne Books, 2007.
Lovelock, James. La vengeance de Gaia : la crise climatique de la Terre et le sort de l’humanité. New York : Perseus Books, 2007.
Lovelock, James.