• La loi de Wien
• La composition de l'atmosphère terrestre

Les propriétés d'absorption des gaz atmosphériques, présentées dans l'activité 4, ont été étudiées dès janvier 1859 par le physicien irlandais John Tyndall (

voir « un autre regard sur le chapitre 5 »

). Il travaille alors sur les « gaz et vapeurs parfaitement incolores et invisibles », aujourd'hui qualifiés de gaz à effet de serre. Il centre ses conclusions sur les molécules d'eau, de dioxyde de carbone et d'ozone qui sont des gaz ayant un fort pouvoir d'absorption des rayonnements infrarouges. Ses expériences démontrent que ces gaz contrôlent très largement la température de surface de la Terre. Il illustre ses conclusions en affirmant que sans vapeur d'eau, la surface de la Terre serait « rapidement prise dans un étau de glace ».

Au sommet de l'atmosphère, on mesure un rayonnement infrarouge de la Terre vers l'espace de 240 W·m^-2, la même valeur que la puissance du rayonnement solaire absorbé par la Terre. Cependant, on peut calculer d'après sa température de 15 °C, que le sol émet en moyenne 390 W·m^-2 sous forme de rayonnement infrarouge vers l'atmosphère. Une grande partie de ce rayonnement infrarouge est donc absorbée par l'atmosphère. Ainsi réchauffée, l'atmosphère émet son propre rayonnement infrarouge, vers le sol d'une part, et l'espace d'autre part. L'équilibre radiatif implique que le sol reçoit de l'atmosphère la différence 390 - 240 = 150 W·m^-2 : c'est ce qu'on appelle « l'effet de serre ».

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