1)Mode d'action de l'effet de serre

Chacun sait que c'est un bâtiment couvert de vitres, qui laisse bien passer la lumière du soleil, mais empêche que la chaleur qui se forme à l'intéreur de la serre, sous l'effet de la lumière du soleil, ne se dissipe trop vite vers l'extérieur.

Il existe au sein de notre atmosphère des gaz (les "gaz à effet de serre"), présents en petite quantité, qui jouent pour notre planète exactement le même rôle que les vitres de la serre dans l'exemple ci-dessus. Ils n'empêchent pas la lumière du soleil d'arriver jusqu'à nous, mais font office de couverture en empêchant l'énergie que nous recevons du soleil de repartir trop vite vers l'espace

Lorsque le rayonnement solaire atteint l'atmosphere terrestre, une partie (environ 28,3 %) est directement réfléchie (renvoyée vers l'espace), par l'air, les nuages blancs et la surface claire de la Terre (en particulier les régions blanches et glacées comme l'Artique et l'Antarctique, c'est ce que designe par l'albebo. Les rayons incidents qui n'ont pas été réfléchis vers l'espace sont absorbés par l'atmosphère (20,7 %) et/ou la surface terrestre (51 %).

Cette partie du rayonnement absorbée par la Terre lui apporte de la chaleur (energie), qu'elle restitue à son tour, la nuit notamment et en hiver, en direction de l'atmosphère sous forme de rayon infrarouge, c'est le rayonnement du corps noir. Ce rayonnement est alors absorbé en partie par les gaz à effet de serre. Puis dans un troisième temps, cette chaleur est réémise dans toutes les directions, notamment vers la Terre.

C'est ce rayonnement qui retourne vers la Terre qui crée l'effet de serre, il est à l'origine d'un apport supplémentaire de chaluer à la surface terrestre. Sans ce phénomène, la température moyenne sur Terre chuterait d'abord à -18 °C. Puis, la glace s'étendant sur le globe, l'albédo terrestre augmenterait et la température se stabiliserait vraisemblablement à -100°C.

On peut considérer l'atmosphère comme un réservoir d'énergie. Si l'effet de serre est plus efficace pour retenir (en fait ralentir la déperdition de l'énergie) l'énergie, ce réservoir se remplit - et l'énergie emmagasinée par la surface terrestre augmente .

En moyenne, l'énergie venue de l'espace et reçue par la Terre et l'énergie de la Terre émise vers l'espace sont quasiment égales. Si ce n'était pas le cas, la température de surface de la Terre évoluerait vers toujours plus froid ou vers toujours plus chaud. En effet, si les échanges moyens d'énergie avec l'espace ne sont pas équilibrés, il y aura un stockage ou un déstockage d'energie par la Terre. Ce déséquilibre provoque alors un changement de température de l'atmosphère.