1. Lumière et rayonnement
Le spectre du rayonnement électromagnétique (2/3)
L'apparence d'un objet peut être très différente selon les différentes gammes spectrales du rayonnement, c'est-à-dire selon les longueurs d'onde utilisées pour le voir. Cela est vrai aussi pour la Terre observée depuis l'espace. Nous avons vu sur la première page du module deux photos de la Terre qui illustraient la beauté des couleurs observées aux longueurs d'onde visibles. L'image ci-dessous a été acquise à 800 nm de longueur d'onde - dans la partie proche infrarouge du spectre - par le satellite météorologique Meteosat-8. Jette un coup d'oeil à la partie visible du spectre sur la page précédente: 800 nm se trouve juste au-delà de la fin du rouge.
Les océans apparaissent comme très sombres puisque la lumière solaire est plus fortement absorbée par l'eau à cette longueur d'onde que dans le visible. Dans l'atmosphère, par contre, la diffusion de la lumière de cette longueur d'onde est beacoup plus réduite que dans le visible et c'est pourquoi les nuages et les terres émergées apparaissent avec un contraste aussi marqué.
La Terre change d'aspect quand on l'observe à des longueurs d'onde encore plus grandes, c'est-à-dire plus loin dans l'infrarouge. L'image suivante a été acquise à 6.2 µm de longueur d'onde. La surface de la Terre devient presque invisible ! (Les contours des continents ont été ajoutées à l'image pour faciliter l'orientation.)
La bande spectrale située autour de 6.2 µm de longueur d'onde est particulièrement sensible à la vapeur d'eau dans l'atmosphère. La lumière solaire est assez intense dans la partie visible du spectre, mais assez basse dans la partie infrarouge. Cette faible intensité est fortement absorbée par la vapeur d'eau, ce qui rend les continents et les océans pratiquement invisibles. En même temps, la vapeur d'eau réémet une partie du rayonnement vers l'espace (l'absorption et l'émission du rayonnement sont des processus couplés qui seront détaillés plus avant dans le chapitre 2). Les autres gaz atmosphériques ne réémettent pas autant que la vapeur d'eau. Cette image montre donc la distribution des masses de vapeur d'eau dans l'atmosphère.
