Calculateur de température d’équilibre d’une planète
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 25/08/2026
La température d'équilibre radiatif d'une planète se calcule avec Téq = [(1−A) × S ÷ (4×σ)]^(1/4), où S est le rayonnement reçu de l'étoile, A l'albédo et σ la constante de Stefan-Boltzmann. Pour la Terre (S=1361 W/m², A=0,3), cette température théorique vaut environ 255 K (−18°C) — bien plus froide que la température de surface réelle (environ 15°C), l'écart de 33°C étant précisément dû à l'effet de serre atmosphérique.
Explication
La température d'équilibre radiatif d'une planète est la température qu'elle atteindrait à sa surface si elle se comportait comme un corps qui absorbe le rayonnement de son étoile puis le réémet intégralement sous forme de rayonnement thermique, sans aucune atmosphère pour piéger une partie de cette chaleur — c'est une application directe de la loi de Stefan-Boltzmann déjà publiée à un bilan énergétique planétaire complet. L'albédo A, la fraction du rayonnement incident réfléchie sans être absorbée (les nuages blancs, la glace et la neige ont un albédo élevé ; les océans et les forêts sombres un albédo faible), détermine quelle proportion du rayonnement reçu contribue réellement au réchauffement de la planète. Le facteur 4 au dénominateur de la formule traduit une différence géométrique essentielle : la planète INTERCEPTE le rayonnement de son étoile uniquement sur la surface d'un disque (πR², sa section transversale vue depuis l'étoile), mais elle RÉÉMET ce rayonnement thermique dans toutes les directions depuis toute la surface d'une sphère (4πR²), un facteur 4 plus grande — c'est cette dilution géométrique du rayonnement réémis sur une surface plus grande qui abaisse mécaniquement la température d'équilibre. Pour la Terre, cette température théorique (environ 255 K, soit −18°C) est nettement inférieure à la température de surface moyenne réellement observée (environ 288 K, soit 15°C) : cet écart d'environ 33°C est précisément la mesure de l'effet de serre naturel, l'atmosphère terrestre piégeant une partie du rayonnement infrarouge réémis par la surface au lieu de le laisser s'échapper directement vers l'espace, un phénomène que ce calculateur ne modélise volontairement pas puisqu'il calcule la température SANS cet effet.
Exemple : température d’équilibre de la Terre
Données d'entrée
Rayonnement reçu : 1361 W/m² (constante solaire). Albédo : 0,3.
Calcul
Téq = [(1−0,3) × 1361 ÷ (4 × 5,670374419×10⁻⁸)]^(1/4) = [952,7 ÷ 2,268×10⁻⁷]^(1/4) ≈ 254,58 K.
Résultat
La température d’équilibre théorique de la Terre est d’environ 254,6 K (−18,6°C) — bien plus froide que sa température de surface réelle de 15°C, l’écart mesurant l’ampleur de l’effet de serre naturel.
Questions fréquentes
Pourquoi la température réelle de la Terre est-elle plus élevée que cette température d’équilibre ?
Parce que ce calculateur ignore volontairement l'effet de serre : l'atmosphère terrestre (principalement grâce à la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone et le méthane) absorbe une partie du rayonnement infrarouge que la surface réémet vers l'espace, puis en renvoie une fraction vers le sol, ce qui réchauffe la surface bien au-delà de cette température d'équilibre théorique « nue ». L'écart d'environ 33°C entre les deux températures est exactement la mesure de la puissance de cet effet de serre naturel, indispensable à la vie sur Terre telle que nous la connaissons.
Pourquoi le facteur 4 apparaît-il dans la formule ?
Parce que la planète absorbe le rayonnement de son étoile uniquement sur la surface qu'elle lui présente directement (un disque de section πR², comme une ombre projetée), mais elle réémet ensuite ce rayonnement thermique dans toutes les directions à partir de toute sa surface sphérique (4πR², quatre fois plus grande que ce disque). Cette différence géométrique entre la surface qui capte l'énergie et celle qui la redistribue est ce qui divise le flux absorbé par 4 dans le bilan énergétique final.
Cette formule s’applique-t-elle à n’importe quelle planète du système solaire ?
Oui, à condition de connaître le rayonnement reçu à sa distance de son étoile (qui décroît avec le carré de la distance, comme décrit par le calculateur de loi inverse du carré) et son albédo propre. Le résultat reste néanmoins une température d'équilibre théorique SANS effet de serre : Vénus, par exemple, possède une atmosphère si dense en dioxyde de carbone que sa température de surface réelle dépasse 460°C, très largement au-dessus de sa température d'équilibre théorique, à cause d'un effet de serre extrême.