1. La clé : l’albédo, ou la capacité à réfléchir la lumière
Le concept central, c’est l’albédo.
L’albédo, c’est la fraction de la lumière solaire renvoyée par une surface.
Albédo élevé → surface qui réfléchit beaucoup (clair, blanc)
Albédo faible → surface qui absorbe beaucoup (foncé, noir)
Concrètement :
Une surface blanche, comme la neige fraîche, peut renvoyer une très grande partie de la lumière du Soleil.
Une surface noire ou très sombre, comme du goudron, absorbe au contraire presque toute l’énergie reçue.
Une surface intermédiaire, comme l’herbe, absorbe une partie, en renvoie une autre, et utilise aussi de l’énergie pour d’autres processus (évaporation de l’eau par exemple).
Ce qui change, ce n’est pas la quantité de Soleil qui arrive du ciel, mais ce que fait le sol avec cette énergie : la renvoyer, l’absorber, ou la transformer.
2. La neige : très blanche, très réfléchissante, mais froide
La neige fraîche est l’une des surfaces naturelles qui présente le plus fort albédo.
2.1 Beaucoup de lumière renvoyée
La neige est :
blanche,
composée de cristaux de glace qui diffusent et réfléchissent beaucoup la lumière.
Résultat :
Une grande partie du rayonnement solaire est renvoyée directement vers l’espace.
Le sol sous la neige reçoit peu d’énergie.
La neige elle-même absorbe relativement peu de chaleur, surtout si elle est fraîche, propre et épaisse.
C’est pour cela qu’un paysage enneigé est souvent éblouissant, mais reste froid.
2.2 Effet sur la température de l’air
Comme la neige absorbe peu de chaleur :
Elle chauffe peu l’air au-dessus d’elle.
Les nuits peuvent être très froides, surtout si le ciel est dégagé (le sol et la neige rayonnent de la chaleur vers l’espace).
On parle d’effet de refroidissement : la neige contribue à maintenir une ambiance plus froide qu’un sol sombre.
Ce phénomène existe aussi à grande échelle :
plus il y a de surfaces enneigées ou glacées sur Terre, plus la planète renvoie de lumière, ce qui tend à limiter le réchauffement local ou régional (c’est ce qu’on appelle parfois un rétroaction : de la neige = plus de réflexion = plus de froid = neige qui peut persister).
3. Le goudron : foncé, absorbeur efficace, “radiateur” naturel
À l’opposé de la neige, on trouve le goudron (asphalte), omniprésent :
sur les routes,
sur les parkings,
sur certaines cours d’école,
parfois sur des toits plats.
3.1 Albédo très faible : presque tout est absorbé
Le goudron est :
très sombre, souvent presque noir.
Il a donc un albédo faible :
Il absorbe une grande partie du rayonnement solaire.
Sa température de surface peut monter très haut en plein été, parfois bien au-dessus de la température de l’air (50, 60 °C ou plus).
Si tu as déjà posé ta main ou ton pied nu sur du goudron en plein soleil, tu sais que la différence avec l’herbe ou la terre est énorme.
3.2 Comment cela réchauffe l’air
Une fois que le goudron a absorbé cette énergie :
Il se réchauffe fortement.
Il transmet une partie de cette chaleur à l’air par conduction (contact) et par convection (l’air chaud monte).
Il émet aussi du rayonnement infrarouge (chaleur) vers l’atmosphère et les objets autour.
Résultat :
L’air au-dessus d’une grande surface goudronnée est souvent beaucoup plus chaud.
Dans les villes, la multiplication de ces surfaces sombres (routes, parkings, toitures bitumées) contribue à créer les îlots de chaleur urbains.
Ainsi, la couleur sombre du goudron n’influence pas seulement la température du sol, mais augmente aussi la température de l’air localement, surtout en fin de journée et en soirée, lorsque le sol restitue la chaleur qu’il a emmagasinée.
4. L’herbe et les sols végétalisés : intermédiaires, mais rafraîchissants
L’herbe (pelouses, champs, prairies) se situe entre ces deux extrêmes :
Elle n’est ni aussi réfléchissante que la neige,
ni aussi absorbante que le goudron.
4.1 Couleur et albédo “moyens”
L’herbe est vert moyen à foncé :
Elle a un albédo modéré :
Elle renvoie une partie de la lumière,
Mais en absorbe aussi pour la photosynthèse.
L’herbe se réchauffe donc au soleil, mais moins violemment que le goudron.
4.2 L’énorme bonus : l’évapotranspiration
Surtout, les surfaces végétalisées ont un atout de taille :
Elles utilisent une partie de l’énergie reçue pour évaporer de l’eau (dans le sol, les feuilles, l’air).
Ce phénomène s’appelle l’évapotranspiration :
Les plantes absorbent de l’eau,
La rejettent en partie sous forme de vapeur par leurs feuilles,
Cette évaporation consomme de l’énergie (comme la sueur sur la peau),
Donc rafraîchit l’air.
Résultat :
À température de l’air égale, un parc ou une prairie peuvent être bien plus agréables qu’un parking ou une rue goudronnée.
Les surfaces végétalisées agissent un peu comme une climatisation naturelle.
C’est pour cela que, en été :
On recherche instinctivement l’ombre d’un arbre,
L’herbe reste supportable sous les pieds,
Les zones vertes en ville sont nettement plus fraîches que les zones minérales.
5. Du sol à l’atmosphère : comment la couleur change le climat local
La couleur du sol agit donc sur :
La température de surface (sol très chaud, froid, modéré)
La température de l’air juste au-dessus
Le confort thermique ressenti par les humains et les animaux
Mais aussi, à plus grande échelle, sur :
Les circulations d’air (air chaud qui monte, formation de brises locales),
La formation de nuages (par l’humidité libérée par les sols végétalisés),
Le climat local dans son ensemble (villes plus chaudes, campagnes plus fraîches).
Quelques exemples concrets :
Une grande zone urbaine avec beaucoup de goudron, d’asphalte et de toits sombres va :
absorber davantage de chaleur le jour,
la restituer la nuit,
créer un îlot de chaleur urbain.
Une zone rurale ou périurbaine avec :
prairies, champs, forêts,
sols plus clairs et végétalisés,
limitera :les extrêmes de chaleur,
surtout la nuit (refroidissement plus efficace).
6. Neige, goudron, herbe : trois exemples pour retenir
On peut résumer simplement :
Neige
Couleur : très blanche
Albédo : très élevé
Effet : renvoie la plupart de la lumière → le sol et l’air restent froids
Ambiance : froid persistant, surtout si le ciel est dégagé
Goudron
Couleur : très sombre
Albédo : très faible
Effet : absorbe énormément de chaleur → surface très chaude, réchauffe l’air
Ambiance : chaleur écrasante en été, surtout en ville
Herbe
Couleur : verte, intermédiaire
Albédo : moyen
Effet : absorbe une partie de l’énergie pour la photosynthèse et surtout pour évaporer de l’eau, ce qui rafraîchit
Ambiance : plus tempérée, plus agréable, même par temps chaud
7. En résumé
Pour répondre clairement à la question “Comment la couleur du sol (neige, goudron, herbe) influence-t-elle la température ?” :
La couleur du sol détermine en grande partie son albédo, c’est-à-dire sa capacité à réfléchir ou absorber l’énergie solaire.
Les surfaces claires (neige) renvoient beaucoup de lumière :
elles absorbent peu de chaleur,
restent plus froides,
et refroidissent l’air au-dessus.
Les surfaces sombres (goudron) absorbent fortement :
elles se réchauffent beaucoup,
réchauffent l’air au contact,
et contribuent à des températures plus élevées, surtout en ville.
Les surfaces végétalisées (herbe) sont intermédiaires :
elles chauffent moins que le goudron,
et utilisent une partie de l’énergie pour évaporer de l’eau, ce qui rafraîchit l’air.
En bref :
La couleur et la nature du sol ne changent pas le Soleil, mais elles changent profondément la façon dont l’énergie solaire se transforme en chaleur à la surface de la Terre… et donc la température que nous ressentons.
