Ils absorbent le rayonnement infrarouge en vue de stocker de la chaleur pour permettre à notre planète d'être habitable et supportable. Depuis plusieurs décennies, leur concentration a dramatiquement augmenté. Cette augmentation a contribué irrémédiablement à l'accentuation du réchauffement climatique.
Les rayons infrarouges (IR) sont invisibles. En revanche, le rayonnement infrarouge thermique émet souvent une lumière visible. Selon leur longueur d'onde, les rayons IR peuvent pénétrer dans les tissus biologiques et occasionner des lésions. À partir de 500 °C, le rayonnement thermique endommage les yeux.
Les molécules de CO2 de l'atmosphère émettent du rayonnement infrarouge thermique, dont l'énergie est fournie par des collisions avec les molécules de O2 et de N2 et non pas par le rayonnement infrarouge thermique absorbé. Les molécules “rougeoient dans l'obscurité” par leur rayonnement infrarouge thermique.
Les gaz atmosphériques à effet de serre
Le rayonnement solaire, essentiellement visible, est réfléchi à 30 % par l'atmosphère et le sol, 20 % est absorbé par l'ozone et la vapeur d'eau. Les 50 % restant, sont absorbés par la surface puis réémis sous forme de rayonnement infrarouge.
L'oxygène absorbe le rayonnement proche infrarouge dans une bande très étroite autour de 0,75μm. Les bandes d'absorption les plus larges sont dues aux gaz à effet de serre (H20, CO2) qui absorbent le rayonnement dans les infrarouges, du proche infrarouge jusqu'aux infrarouges thermique et lointain.
L'atmosphère terrestre absorbe relativement peu le rayonnement solaire qu'elle reçoit, mais absorbe en grande partie le rayonnement thermique émis par la surface terrestre (essentiellement situé dans l'infrarouge).
La technologie infrarouge nous permet de voir ce que nos yeux ne peuvent percevoir. Les caméras thermographiques infrarouges produisent des images par rayonnement infrarouge ou « thermique » invisible et fournissent des fonctionnalités de mesure thermique sans contact précises.
Des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, vapeur d'eau, etc.) se trouvent dans l'atmosphère et capturent les rayons infrarouges : le sol terrestre et l'atmosphère échangent continuellement de l'énergie sous forme de rayonnement infrarouge.
Le gaz à effet de serre le plus connu est le dioxyde de carbone (CO2) mais d'autres gaz, présents en moindre quantité dans l'atmosphère, peuvent avoir un effet sur le réchauffement plus important.
Ils sont appelés « gaz à effet de serre » (GES) et formés essentiellement de vapeur d'eau, de dioxyde de carbone (CO2 ou gaz carbonique), de méthane (CH4), de protoxyde d'azote (N2O) et d'ozone (O3).
L'effet physique est le suivant: les gaz dits «à effet de serre» agissent comme un toit en verre. Ils permettent à la lumière du soleil, formée de courtes ondes, de rayonner sans obstacle sur terre. La surface de la planète absorbe en partie ces rayons et les renvoie dans l'atmosphère sous forme de chaleur.
Certains gaz de l'atmosphère terrestre agissent à la manière des parois d'une serre: ils permettent à l'énergie solaire d'entrer dans l'atmosphère mais l'empêchent de s'en échapper, provoquant le réchauffement climatique.
Le dioxyde de carbone (CO₂)
est créé par la décomposition naturelle de matières animales ou végétales, mais est absorbé par les plantes au cours du processus de photosynthèse (transformation de CO₂ et d'eau en sucres sous l'effet de la lumière solaire).
Nous pouvons sentir la chaleur de la lumière infrarouge parce que son énergie est absorbée par la peau. En revanche, nous ne pouvons pas percevoir les ondes radio, parce qu'elles délivrent leur énergie plus profondément dans le corps, sous les cellules de la peau sensibles à la chaleur.
A l'inverse des UV, il n'existe pas encore de filtres anti-IR pour bloquer ou refléter directement ces rayonnements. Par contre, nous pouvons agir en empêchant leurs effets. La stratégie des Laboratoires de Biarritz pour lutter contre, stratégie la plus recommandée par les experts, est l'inclusion d'antioxydants.
Un gaz à effet de serre (GES) est un gaz présent dans l'atmosphère qui retient une partie de la chaleur reçue des rayons solaires. Certains GES sont d'origine naturelle (par exemple, la vapeur d'eau ou le dioxyde de carbone) et/ou issus des activités humaines (les gaz fluorés par exemple).
En valeur absolue, la Chine reste ainsi de loin le plus important émetteur de gaz à effet de serre.
la hausse des températures moyennes. la hausse du niveau des mers et des océans. l'intensification des précipitations (fortes pluies et grêle) l'augmentation des cyclones tropicaux violents.
Il s'agit de la partie du spectre électromagnétique que nous percevons comme chaleur. Contrairement au monde visible, dans le monde infrarouge, tout objet ayant une température supérieure à zéro degré Kelvin émet des infrarouges et donc, même les objets très froids, tels que les glaçons, émettent des infrarouges.
L'atmosphère émet un rayonnement thermique (dans le domaine infrarouge) vers l'espace (195 W.m-2) et vers le sol (324 W.m-2). Ce dernier rayonnement est totalement absorbé par le sol.
Le rayonnement IR, ou rayonnement infrarouge, est un type de rayonnement électromagnétique qui a des longueurs d'onde plus longues que la lumière visible, mais des longueurs d'onde plus courtes que les micro-ondes.
Généralités. L'infrarouge est une onde électromagnétique, dont le nom signifie « en dessous du rouge » (du latin infra : « plus bas »), car ce domaine prolonge le spectre visible du côté du rayonnement de fréquence la plus basse, qui apparaît de couleur rouge.
La vision infrarouge
Seuls les animaux à sang froid peuvent voir la lumière infrarouge –les animaux à sang chaud dégagent de la chaleur, ce qui les empêche de la voir. C'est le cas des moustiques, des punaises de lit, des poissons rouges, des saumons, des ouaouarons (espèce de grenouille) et de certains serpents.
Le domaine de l'infrarouge est relativement étendu puisqu'il couvre les longueurs d'onde de 0,7μm à 100μm. Dans cette fourchette de longueurs d'onde, on distingue généralement quatre types d'infrarouges qui vont du proche infrarouge à l'infrarouge lointain, en passant par l'infrarouge moyen et le thermique.