L’énergie est transférée entre la surface de la Terre et l’atmosphère de diverses manières, y compris le rayonnement, la conduction et la convection.
Crédit: NOAA NWS
La conduction est l’une des trois principales façons dont l’énergie thermique se déplace d’un endroit à l’autre. Les deux autres façons dont la chaleur se déplace sont le rayonnement et la convection. La conduction est le processus par lequel l’énergie thermique est transmise par des collisions entre des atomes ou des molécules voisins., La Conduction se produit plus facilement dans les solides et les liquides, où les particules sont plus près ensemble, que dans les gaz, où les particules sont plus espacés. Le taux de transfert d’énergie par conduction est plus élevé lorsqu’il existe une grande différence de température entre les substances en contact.
Pensez à une poêle posée sur un réchaud de camping ouvert. La chaleur du feu fait vibrer plus rapidement les molécules de la casserole, ce qui la rend plus chaude. Ces molécules vibrantes entrent en collision avec leurs molécules voisines, les faisant également vibrer plus rapidement., Lorsque ces molécules entrent en collision, l’énergie thermique est transférée par conduction au reste de la casserole. Si vous avez déjà touché la poignée en métal d’une poêle chaude sans manique, vous avez une expérience de première main avec la conduction de chaleur!
Certains solides, tels que les métaux sont de bons conducteurs de chaleur. Sans surprise, de nombreux pots et poêles ont des poignées isolées. L’air (un mélange de gaz) et l’eau sont de mauvais conducteurs d’énergie thermique. Ils sont appelés isolants.,
Conduction dans l’atmosphère
La conduction, le rayonnement et la convection jouent tous un rôle dans le déplacement de la chaleur entre la surface de la Terre et l’atmosphère. Puisque l’air est un conducteur pauvre, la plupart des transferts d’énergie par conduction se produisent juste près de la surface de la Terre. La conduction affecte directement la température de l’air à seulement quelques centimètres dans l’atmosphère.
Pendant la journée, la lumière du soleil chauffe le sol, qui à son tour chauffe l’air directement au-dessus par conduction. La nuit, le sol se refroidit et la chaleur circule de l’air plus chaud directement au-dessus du sol plus frais par conduction.,
Par temps clair et ensoleillé avec peu ou pas de vent, la température de l’air peut être beaucoup plus élevée près du sol que juste un peu plus haut. Bien que la lumière du soleil réchauffe la surface, le flux de chaleur de la surface vers l’air ci-dessus est limité par la mauvaise conductivité de l’air. Une série de thermomètres montés à différentes hauteurs au-dessus du sol révélerait que la température de l’air diminue rapidement avec la hauteur.