Qu'est-ce qu'un budget de chaleur?
L'équilibre entre la chaleur entrant et sortant d'une entité correspond à son budget thermique. Ce terme peut être utilisé dans de nombreux contextes, mais fait souvent référence à la Terre, qui reçoit de la chaleur du soleil et la perd de différentes façons pour maintenir son équilibre. Si la Terre perdait plus qu'elle ne gagnait, elle se refroidirait et si elle retenait de la chaleur, elle se réchaufferait. Certains chercheurs s'intéressent au bilan thermique de zones spécifiques de la Terre, comme les océans, car il joue un rôle important dans le climat.
Une grande partie de la chaleur de la Terre provient de l'ensoleillement, le rayonnement entrant du soleil. Une partie de celle-ci rebondit avant d'atteindre la surface de la planète, où elle est absorbée par l'air, l'eau et le sol. Au cours de l'année, l'insolation entrante peut varier selon les régions, car la Terre se déplace dans l'espace. Il existe également des sources de chaleur secondaires au travail, telles que des processus biologiques et chimiques sur Terre générant de la chaleur. La désintégration radioactive, par exemple, produit de la chaleur.
La chaleur ne reste pas en place lorsqu'elle frappe la Terre; si c'était le cas, certaines régions de la Terre seraient extrêmement chaudes, alors que d'autres seraient très froides. Il circule à travers une variété de mécanismes. Les océans, par exemple, émettent de la chaleur, ce qui réchauffe l'air au-dessus d'eux. Les masses d'air réchauffé commencent à se déplacer, apportant de la chaleur avec elles. La circulation de ces masses d’air peut créer diverses conditions météorologiques qui répartissent la chaleur et lui permettent de rayonner lentement vers l’espace.
Les déséquilibres d'une région à l'autre s'égalisent dans le temps avec la circulation de la chaleur dans l'atmosphère. Les chercheurs s'intéressant aux sciences du climat utilisent le bilan thermique dans leurs calculs et leurs projections pour en savoir plus sur les conditions météorologiques actuelles et pour prédire ce qui pourrait émerger à l'avenir. À mesure que les chercheurs en apprennent davantage, ils réfutent parfois les hypothèses précédentes ou découvrent de nouvelles informations sur les origines du climat de la Terre. Le bilan thermique de la Terre n'était pas toujours parfaitement équilibré, ce qui a changé avec les conditions et a contribué à la formation de l'atmosphère.
De nombreux outils sont disponibles pour mesurer la chaleur entrante, les sources de chaleur sur la Terre et divers moyens permettant à la planète de perdre de la chaleur pour maintenir des conditions stables. La recherche sur le bilan thermique peut inclure des observations satellites de l'espace ainsi que des expériences et des observations en laboratoire pour en savoir plus sur les processus physiques, chimiques et biologiques associés à la chaleur. Les chercheurs peuvent également utiliser la modélisation informatique pour des activités telles que la prévision de ce qui pourrait se produire lorsque la superficie des calottes glaciaires diminuera.