(…) Le Soleil émet de la lumière visible parce que la température de sa couche externe est de l’ordre de 6000° centigrades. Dans une serre, cette lumière, qui traverse les parois de verre, n’échauffe pratiquement pas ni cette paroi, ni l’air qu’elle enferme, transparents parce que justement ils n’absorbent pas la lumière et n’en reçoivent donc pas d’énergie, ou très peu. En revanche, la lumière échauffe le sol et les plantes qui, eux, l’absorbent, surtout s’ils sont sombres. Ainsi échauffés, ils se mettent à rayonner de l’énergie, mais, cette fois, dans le domaine de l’infrarouge, ce qui correspond à la température où ils ont été portés, bien plus basse que celle du Soleil. On ne voit pas cet infrarouge, mais on le détecte très bien : c’est la chaleur que l’on ressent en approchant sa main d’un mur resté toute la journée au soleil. Ce rayonnement devrait s’échapper vers l’espace, mais il va rencontrer un obstacle : le verre de la serre qui est très peu transparent aux infrarouges. Il va donc lui-même s’échauffer et émettre à son tour un rayonnement infrarouge qui va en partie être dirigé vers l’extérieur, mais en partie revenir à l’intérieur. Cela va produire un échauffement supplémentaire de l’intérieur de la serre jusqu’au moment où elle sera portée à une température telle que l’énergie qui en sort (dans l’infrarouge) sera égale à l’énergie qui y entre (dans le visible). Le processus que l’on vient de décrire est l’effet de serre.

     Pour la Terre, il en va comme pour une serre si l’on remplace les vitres par l’atmosphère. Celle-ci est, en effet, transparente aux rayons visibles mais absorbante dans le domaine de l’infrarouge. Les rayons du soleil vont donc traverser l’atmosphère sans guère l’échauffer, mais vont céder leur énergie au sol, aux plantes, à la mer, surtout si leur surface est sombre, donc absorbante. Ces corps, dont la température va augmenter, vont renvoyer leur énergie essentiellement sous forme de rayonnement infrarouge qui sera absorbé par l’atmosphère ou, plus précisément, par certains des gaz qu’elle contient dont les coefficients d’absorption sont élevés dans le domaine de l’infrarouge. Ces gaz, dits à effet de serre, sont principalement la vapeur d’eau, le gaz carbonique, le méthane, l’oxyde nitreux et l’ozone. Comme dans une serre, l’atmosphère va alors s’échauffer jusqu’à atteindre une température qui permette un équilibre entre le rayonnement reçu dans le visible et le rayonnement renvoyé dans l’infrarouge, compte tenu des autres modes d’échange de chaleur (conduction, évaporation, condensation). Cet effet de serre nous vaut de n’être pas gelés en permanence à la surface de notre planète.