Les principaux gaz à effet de serre sont la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), l’oxyde nitreux (ou protoxyde d’azote, de formule N2O) et l’ozone (O3). Les gaz à effet de serre industriels incluent les halocarbones lourds (fluorocarbones chlorés incluant les CFC, les molécules de HCFC-22 comme le fréon et le perfluorométhane) et l’hexafluorure de soufre (SF6).
Contributions approximatives à l’effet de serre des principaux gaz, d’après le GIEC :
- vapeur d’eau : 60 %
- dioxyde de carbone : 26 %
- ozone : 8 %
- méthane et oxyde nitreux : 6 %
Lorsque le rayonnement solaire atteint l’atmosphère terrestre, une partie (environ 30 %) est directement réfléchie, c’est-à-dire renvoyée vers l’espace, par l’air et les nuages blancs . Les rayons incidents qui n’ont pas été réfléchis vers l’espace sont absorbés par l’atmosphère (20,7 %) et la surface terrestre (51 %). Donc quand la quantité de gaz à effet de serre augmente les sols reçoivent moins d’énergie.
La vapeur d’eau contribue pour 60% à l’effet de serre donc on devrait avoir des températures caniculaires au niveau des mers l’été puisque l’évaporation y est permanente et forte, pourtant c’est exactement le contraire les océans sont les zones les mieux tempérées.
C’est l’eau à la surface de la terre qui régule la température des basses couches de l’atmosphère, quand la température augmente l’eau s’évapore en absorbant beaucoup d’énergie (entropie) , l’air se charge en vapeur d’eau qui réfléchit le rayonnement solaire vers l’espace et se condense en altitude pour former des nuages qui bloquent le soleil. La mer a un albédo très faible donc renvoie peu d’énergie dans l’atmosphère donc provoque très peu d’effet de serre, l’énergie est principalement absorbée par l’évaporation.
Tant qu’il y a de l’évaporation l’atmosphère a un climat tempéré, c’est pourquoi il y a de fortes canicules dans les zones sans végétation et sans eau.