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Cet article a 40 commentaires

  1. Emmanuel Vilmin

    e ne suis pas d'accord avec Jean-Pierre Desmoulins, je trouve ce texte très intéressant et très important : c'est ce qui manquait au collectif des Climato-réalistes pour exposer, en toute transparence et toute honnêteté intellectuelle, sa thèse sur le problème du réchauffement anthropique. Ce n'est certe pas un document destiné au grand-public mais il était indispensable qu'il soit relativement complet et détaillé pour permettre une discussion point par point. C'est maintenant aux croyants du RCA de contester point par point ce document.
    J'aurais cependant 2 remarques :
    – dans le résumé il est dit : "Cette température moyenne de 15°C est due au Gradient Thermique Gravitationnel qui…". Il serait plus exacte de dire que c'est le Gradient thermique associé aux capacités d'absorption du rayonnement de l'atmosphère qui explique cette température de 15°C.En effet, si l’atmosphère était parfaitement transparente, la couche d'émission serait au raz du sol et la température serait bien celle données par la loi de Stephan.
    – il est dit que la concentration du CO2 dans l'atmosphère était la même à toutes les altitudes de la troposphère. Cela me parait étrange, s'agissant d'un gaz plus dense que l'air (de 52%). Comment cela s'explique-t-il ?

    Encore bravo pour ce document passionnant, j'attends la suite (le cycle du CO2) avec impatience !

  2. Jacques-Marie Moranne

    Sans le Gradient Thermique Gravitationnel, la température ne pourrait pas atteindre 15°C : Cf la Lune où la température moyenne est de l'ordre de -88°C (malgré un albédo beaucoup plus faible) : c'est cela que j'ai voulu dire (mais un résumé n'est qu'un résumé).

  3. Philippe de Larminat

    Je rejoins George Malakoff.

    Lors de ma pré-lecture de la « Physique du Climat », j’avais manifesté ma réticence devant l’assertion selon laquelle « la température de 15 °C est due au gradient thermique gravitationnel… ». Ma remarque a été ignorée. Au contraire, l’assertion est maintenant renforcée par sa mise en exergue dans le résumé. Elle suggère que la température de surface ne devrait rien à « l’effet de serre », mais à la simple présence d’une atmosphère  (et de même sur sur Vénus).

    Cela me parait très faux. Sans la présence de gaz rayonnant dans l’infrarouge (si on refuse de les appeler gaz à effet de serre), l’atmosphère n’aurait pratiquement aucun  effet sur la température de surface. Le lecteur est fâcheusement induit à penser que la théorie de l’effet de serre peut se balayer d’un revers de main, et ce n’est pas rendre service au climato-scepticisme.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Votre remarque a effectivement été "ignorée", mais n'y voyez pas un manque de respect : je pense souhaitable que ce débat soit rendu public, car il est un des coeurs du Livre. Mais je confirme néanmoins mon point de vue :

      Personne ne nie que l'atmosphère rayonne vers le sol (en fonction de sa température, et dans les bandes d'absorption de ses gaz constitutifs).

      Mais elle ne peut pas le réchauffer puisque sa température est inférieure à celle du sol, et qu'en radiatif, les échanges de chaleur vont  exclusivement du plus chaud au plus froid.

      Tout au plus peut-elle l'empêcher de se refroidir, et c'est bien ce qu'elle fait en dehors de la fenêtre atmosphérique (du fait de la vapeur d'eau et du CO2 : je vous rejoins sur ce point).

      Mais si l'on raisonne purement en radiatif, le sol ne peut être réchauffé que par le soleil, toutes les autres sources radiatives possibles étant à une température inférieure. … et le sol ne reçoit (en moyenne) que 160 W/m2 du soleil, insuffisants pour justifier sa température moyenne de 15°C (même si ces calculs en moyennes sont "faux").

      Et par ailleurs, on ne peut pas faire abstraction du Gradient Thermique Gravitationnel dans la troposphère, puisqu'elle est convective (ce qui n'est pas le cas de la stratosphère) : nier son existence pose au moins autant de problèmes que nier l'effet de serre.

      1. Philippe de Larminat

        Le 15 mai, vous confirmez votre point de vue sur des points que je ne conteste pas, mais qui n’ont rien à voir avec mes réticences. En particulier personne n’a jamais nié l’existence du gradient thermique gravitationnel, surtout pas moi. Je suis bien d’accord aussi qu’on ne peut pas faire abstraction de ce gradient dans la détermination de la contribution des GES à l’effet de serre. Par contre, j'affirme que les GES ont un effet majeur sur la température de surface. C’est ce que tend à prouver mon affirmation : « Sans la présence de GES, l’atmosphère n’aurait pratiquement aucune action sur la température de surface ». Et j’ajoute : quelque soit son gradient thermique.

        Je développe : si on fait abstraction des bouleversements qui résulteraient de l’absence de vapeur d’eau, en particulier sur l’albédo et la couverture nuageuse, la température moyenne de surface serait la même que dans le vide (-18 °C ou plus), puisque cette atmosphère sans GES serait, par définition, aussi transparente que le vide aux infrarouges. Cela n’empêcherait pas cette atmosphère d’être soumise à la convection et d’être le siège d’un gradient thermique gravitationnel (sans influence, quel qu’il soit).

        Telle est la  justification de mon affirmation. C’est elle qui demande à être réfutée (le cas échéant),  et pas autre chose. 

        1. Jacques-Marie Moranne

          Le Gradient Thermique Gravitationnel (GTG) justifie et explique un écart de température entre deux altitudes, et en particulier celle du sol et celle de la tropopause, sommet de la convection.

          Dès lors qu'il y a convection, il y a GTG : -9,8°C/km dans l'air s'il n'y avait pas de vapeur d'eau, -6,5°C/km en atmosphère standard (du fait de la condensation de la vapeur d'eau).

          La question se ramène donc à savoir :

          1. Quelles sont les conditions d'existence d'une tropopause (limite supérieure d'une troposphère convective) ?
          2. A quelle altitude et à quelle température se situe cette tropopause ?
          3. Quelle est l'incidence de la présence ou de l'absence de gaz à effet de serre ?

           

           

          1. Anthony

            Je rejoins Philippe de Larminat sur ce point. Un simple raisonnement par l'absurde le confirme :

            Si on n'a pas d'atmosphère, on a un profil de température de surface tel que son rayonnement a un flux thermique moyen de 240 W/m².

            Maintenant, rajoutons l'atmosphère. Si on ne considère pas le caractère absorbant de l'atmosphère, alors ce flux thermique moyen est toujours de 240 W/m², et la fenêtre atmosphérique serait au niveau… du sol, car le moindre photon émis traverserait allègrement toute l'atmosphère. On aurait donc une température au sol égale à celle sans atmosphère, et ce peu importe le gradient au dessus.

  4. Philippe de Larminat

    A propos de : 2.2 – Simplifications (page 10) – 3 : « … On considérera également que ce Système est en régime établi, en particulier on fera abstraction de tout phénomène […] transitoire (passage d'un état A à un état B) : on comparera dans ce cas les deux états successifs à l'équilibre ».

    Les comportements transitoires induits par l’inertie thermique océanique atteignent l’échelle multiséculaire, et du fait des facteurs de déséquilibre actifs en permanence (solaires, volcaniques, humains), le climat n’est jamais en équilibre. Expliquer le climat présent (à l’échelle décennale) sans tenir compte des séquelles du passé séculaire me laisse dubitatif,  mais c’est un choix.

    Le système climatique  réduit à son comportement statique est un système algébrique (par opposition aux systèmes dynamiques,  au sens de la théorie des systèmes). Il se traduit par un système d’équations algébriques (ordinaires, i.e. non-différentielles), en nombre au moins égal au nombre d’inconnues, et dans lesquelles les facteurs de déséquilibre (ou de forçages, dans le jargon du GIEC), constituent le second membre (ou les entrées).

    Dans un système d’équations couplées à plusieurs inconnues, il est illégitime d’isoler une équation, et dans celle-ci une inconnue en supposant données les autres.  Par exemple  la température de surface en supposant donnés (en tant qu’entrées indépendantes) le gradient thermique de température, l’altitude et la température à la tropopause, qui sont autant inconnues : toutes ces variables sont interdépendantes. Tans qu’on n’a pas posé explicitement et résolu toutes les relations relatives à toutes les inconnues, on peut faire dire n’importe quoi à une équation isolée. Laissons cela aux vulgarisateurs du GIEC.

    Or on ne peut pas résoudre un système, même linéaire, en traitant les équations les unes après les autres, il faut opérer des substitutions, et pour cela avoir mis toutes les équations à plat, et la résolution est impraticable dans le cas non linéaire. La seule façon d’obtenir le régime statique consiste alors à  simuler le système dynamique sous-jacent jusqu’à obtention de la solution d’équilibre. C’est ce que fait le GIEC, à partir de modèles théoriques non validés, de données d’entrée truquées et de paramètres biaisés, mais le principe est bon. IL exige de ne pas réduire la physique du climat à celle des régimes établis.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Vous me prêtez une ambition que je n'ai pas : je ne prétends pas "résoudre" le système climatique, mais simplement poser les principes physiques qui le gouvernent.

      Je ne prétends pas non plus à l'exhaustivité (je pense effectivement que les océans, et leur inertie, jouent un rôle fondamental, mais je ne sais pas qualifier ce rôle), et je ne prétends pas, non plus, tout comprendre, par exemple : comment se fait-il qu'à la fois la température et l'humidité relative décroissent dans le temps dans la haute troposphère ?

      Je souhaite simplement remettre un certain nombre de choses à plat : par exemple :

      • le fait qu'il n'y a pas de réchauffement radiatif à partir d'une source plus froide que sa cible
      • le rôle du Gradient Thermique Gravitationnel,
      • le rôle de l'évaporation,
      • le rôle régulateur et non pas amplificateur de l'eau et de sa vapeur,
      • le rôle du CO2,
      • le fonctionnement et l'ordre de grandeur de la Fenêtre Atmosphérique,
      • … et la façon dont certains équilibres peuvent s'établir, … ou se rétablir quand un facteur bouge.
  5. Jean-Pierre Desmoulins

    Je copie ici une discussion sur le groupe "un autre regard sur le climat" de facebook.

    Première impression après une lecture rapide : cet essai électronique n'a pas de cible. S'il s'agit des scientifiques, le langage n'est pas adapté. Le "système" climat mérite d'être modélisé avec soin et autrement qu'avec des phrases. L'auteur nous présente des sous-systèmes mais ne les boucle pas entre eux. Vu la complexité de la chose, la dimension des espaces de variables, les non linéarités, les incertitudes sur certaines lois physique, c'est en effet un problème hautement complexe, pour ne pas dire à la limite de la portée de la modélisation mathématique et/ou informatique. Je suis donc un peu surpris que, d'un tel "non modèle", l'auteur tire des conclusions si péremptoires. Si la cible est le monde étudiant, je pense que c'est raté. Manque de vue d'ensemble, de progression pédagogique, d'appui sur des manips concrètes, sur des mesures et leur interprétation. Si la cible est la fraction du public qui a une culture scientifique, même à bac+5, c'est trop technique, pour ne pas dire difficile à lire, et le style ne facilite pas les choses. Je suggère à l'auteur de présenter son travail à des éditeurs : je fais le pari que personne ne l'édite, sauf à compte d'auteur évidemment.

    J'ai relevé au passage l'affirmation qu'une serre de jardinier fonctionne par blocage de la convection, en niant la différence de transmission du verre entre le spectre solaire et les IR réémis : une affirmation que j'ai déjà contestée. Un point positif dans tout ça : l'auteur insiste sur l'équilibre adiabatique de l'atmosphère comme un facteur important. Effectivement, pour ce que j'en sais les modèles des réchauffistes du GIEC en général ne tiennent pas suffisamment compte de ce phénomène. Un oubli aussi, les corrélations UV-température-champ magnétique terrestre : voir publi Courtillot. En bref, cet essai a surtout le mérite de prouver que le problème est complexe. Merci pour la démonstration.

    …/…

    Ne refaisons pas le débat sur la serre du jardinier ici. J'aimerais lire un travail sur le même thème basé sur une modélisation de l'atmosphère qui prenne en compte toutes les variables et les interactions que vous avez citées. Un vrai modèle, avec des équations (différentielles ou pas), des variables contrôlables par des mesures, une structure systémique (sous-systèmes, liens…) complète, une réalisation en code spécifique ou avec un logiciel de simulation multiphysique, etc. Les modèles pour lesquels des publis existent sont, à ma connaissance, moins étendus (disciplinairement) que ne l'est le vaste tour d'horizon que vous avez fait. Et encore, vous êtes bien discret sur la physique solaire et les interactions soleil-climat : pas surprenant, ce n'est pas ce que vous prétendez démontrer. Votre réflexion sur le forçage possible des cycles solaires par les mouvements autour du barycentre (Landsheit, Scaffetta et quelques autres, dont moi même), sont hors sujet lorsqu'on parle du climat terrestre. Et manifestement ce n'est pas votre tasse de thé, donc vous devriez éviter d'en parler.

    …/…

    Milankovitch n'est pas hors sujet, au contraire. Mais les causes de la variabilité solaire le sont. Ces causes ne sont pas maitrisées : la prévision des cycles solaires, à plus d'une dizaine d'années d'horizon, tient de l'art divinatoire. Par contre la grande variabilité solaire (cf Solanki et al.) est un fait qui doit faire réfléchir en la mettant en parallèle avec la variabilité du climat. Les variations de concentrations de nuages sur les différents étages de l'atmosphère interpellent, en effet. Comme vous j'aimerais lire des explications.

    1. Jacques-Marie Moranne

      J'admets que le public soit difficile à trouver : il doit être aussi large que possible tout en ayant une bonne culture scientifique. Concernant la serre de jardinier, je vous renvoie aux expériences de Woods et plus récemment de Nasif Nahle.

      …/…

      S'agissant des études de Courtillot (pour qui j'ai la plus grande estime), il s'agit pour le moment de corrélations (de ce que j'en sais) ; la physique a besoin de plus : à suivre !

      …/…

      Je ne peux que souscrire à vos espoirs, mais une première étape me paraît déjà d'essayer de se mettre d'accord sur les lois "thermodynamiques" qui gouvernent le climat. Vous noterez, par exemple, que personne ne semble aujourd'hui savoir si la vapeur d'eau renforce ou compense le réchauffement climatique (même Judith Curry, que je tiens pour une experte, ne prend pas position).
      Par ailleurs, il reste encore des points pour lesquels je n'ai pas d'explication : ex. : pourquoi, à la fois, la température et l'humidité relative baissent dans le temps dans la haute troposphère ?
      Concernant le "hors sujet" que vous mentionnez, vous admettrez que même s'il n'en fait pas partie intrinsèquement, il peut avoir son mot à dire (ex. : Milankovitch) : je ne vais guère au delà.

       

       

  6. Jacques-Marie Moranne

    Bonjour Robert,

    3 réponses :

    1. Nous connaissons ce cours, mais nous allons prendre le temps de préparer une réponse.
    2. Quels points de divergence avez-vous vous-même identifiés ?
    3. L'avis direct de M. Legras nous intéresse : si vous le connaissez, merci de lui transmettre le lien vers le livre.
  7. Camille Veyres

    Vous trouverez ici mes commentaires sur le cours de M. Legras.

  8. Robert

    Monsieur Veyres, ce cours est enseigné dans toutes les universités au monde et même Richard Lindzen le pape des climatosceptiques est en accord avec la notion d'élévation de l'altitude d'émission en cas d'augmentation du taux de CO2. 

     

     

    Puis je vous demander dde me fournir la liste de vos publications en peer-review sur le climat .

     

    Voici l'indice de citations de Bernard Legras. 

     

    https://scholar.google.fr/citations?user=weQBbUUAAAAJ&hl=fr

     

     

  9. Jacques-Marie Moranne

    Robert,

    Vous avez dû mal lire : le livre dit expressément (§ 10.2.2) :

    "En zoomant, on voit qu'un doublement affecte essentiellement l'altitude d'émission de deux petits ergots, situés de part et d'autre de la bande d'absorption."

    Je peux rajouter : "qui passent de 350 mb à 200 mb d'altitude".

    Et vous trouverez même, à la suite, le calcul de l'impact de ce changement d'altitude (ce que M. Legras ne fait pas).

     

    Par ailleurs, l'objet de ce site n'est pas de faire un concours de peer-reviewing, mais d'échanger sur les principes physiques du climat : les entreprises "marchandes" ne paient pas leurs ingénieurs (que nous sommes Camille et moi) pour qu'ils publient des études, à la différence des enseignants et surtout des chercheurs, dont c'est l'objet et une source de financement. Un tel concours n'aurait pas de sens.

     

    Enfin, je vous confirme que les commentaires de M. Legras seraient les bienvenus : ce site est justement fait pour ça.

  10. Robert

    Monsieur Moranne 

     

    """"En zoomant, on voit qu'un doublement affecte essentiellement l'altitude d'émission de deux petits ergots, situés de part et d'autre de la bande d'absorption""""

     

    Désolé mais c'est inexact, il ne s'agit pas de doublement mais simplement d'augmentation du taux de CO2 chaque ppm fait augmenter l'altitude d'émission (que vous appelez improprement "libération").   La libération d'un photon n'existe pas le photon ne peut être conservé par la gravité car ce n'est pas de la matière…

     

    Vous avez aussi écrit ceci :" . La réalité de la vapeur d'eau : l'humidité relative décroît en fonction de l'altitude" désolé mais une fois de plus c'est inexact, c'est l'humidité spécifique (soit la quantité de vapeur) qui diminue, ce à cause de la baisse de température (Clausius/Clapeyron)

    Pour ce qui est des articles publiés, vous n'en n'avez aucun l'un comme l'autre ce qui vous rend illégitime sur le sujet. Je serais curieux de voir l'accueil qu'on vous réserverait dans un congrès de climatologues.. Et la science se construit au travers des publications peer-review pas sur des sites ou l'on peut écrire tout et n'importe quoi. Vous laisseriez un boulanger refaire le moteur de votre voiture ?  A l'évidence vous n'avez jamais étudié le fonctionnement de la machine climatique. 

     

    Je ne pense pas que Bernard s'abaisse à faire des commentaires comme je le fais..

    1. Jacques-Marie Moranne

      En toute rigueur, vous avez raison : l’émissivité dépend de différents facteurs, dont la fréquence.
      Disons que la formule s’applique à une émissivité moyenne.

  11. Jacques-Marie Moranne

    Robert,

    "Désolé …" :

    Un doublement est une augmentation ; la libération est une émission : vous jouez sur les mots. Quant à photon et gravité, je ne sais pas où vous avez été chercher que les photons étaient retenus par la gravité, mais sûrement pas ici.

    Humidité relative vs humidité spécifique : bien entendu, l'humidité spécifique diminue (avec la température et donc l'altitude), mais je confirme que l'humidité relative diminue aussi avec l'altitude (j'admets que ce soit plus inattendu, mais c'est factuel : fig § 10.5.2).

    Je ne vois pas bien ce que nous ferions à un congrès de Climatologie : la Climatologie est une science qui relève, à la base, de la Géographie et des Sciences naturelles : nous parlons ici de Physique ; … et il ne s'agit pas de recherche : Camille et moi ne sommes pas "chercheurs".

    S'abaisser ? Vous pensez pour les autres ?

  12. Cavaignac

    Bonjour,
    Outre le rayonnement solaire et le GTG, quelle est la contribution de la chaleur propre de la planète (émise depuis son manteau ou depuis son noyau) à la température moyenne de l’atmosphère ?
    Merci.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Comme indiqué au § 2.2, on peut négliger la chaleur issue du noyau de la Terre (moins de 0,07 à 0,08 W/m2), de la radioactivité naturelle, et des déformations liées aux marées, négligeables par rapport à notre propos, stables et non sujettes à évolution pour raisons « anthropiques » (c’est-à-dire du fait de l’homme).

  13. Henri de Saint Romain

    Bonjour Messieurs,
    Même une estimation simpliste du réchauffement de l’atmosphère (à partir de donnée supposées de température sans « effet de serre ») basée sur la proportion relative de la vapeur d’eau et du CO2  à savoir 3% et 0,04% qui donne 0,013 x (18+15) = 0,42 °C, est réfuté par les écologistes politiques. Votre étude est très intéressante d’un point de vue scientifique en ce qu’elle estime les flux thermiques et leurs équilibres et  présente la réalité du climat sur la terre. Même des ingénieurs peinent à faire ces calculs faute d’une vue d’ensemble cohérente dans la désinformation écologiste ambiante.
    Néanmoins page 22 vous indiquez que dans toute l’atmosphère la proportion de CO2 est quasi uniforme. A ma connaissance aucun organisme n’a fait de mesure de la proportion de CO2 en fonction de l’altitude. Toutes les données sont des mesures au sol ou en faible hauteur ( Mauna Loa) et de plus non homogènes sur toute la terre.
    Mon expérience montre que la corrosion  de l’acier est due à la présence conjointe d’eau et de CO2, or en altitude celle-ci est plus faible qu’en plaine avec la même présence d’eau, d’où j’en conclus que le CO2 est moindre. Est-ce seulement dû à la raréfaction de « l’air » ou à la diminution de la concentration du CO2 dans l’atmosphère comme devrait le produire la différence de masse volumique entre le mélange Azote Oxygène et le CO2 ?
    L’étagement de la végétation et son absence à partir de 2500 m d’altitude qui peut s’expliquer par une baisse de la température moyenne n’est pas suffisante, des températures moyennes plus faibles existant en plaine sans disparition de végétation. L’étude de l’influence du CO2 sur la croissance des végétaux montre que si sa concentration descend en dessous de 0,02 % celle-ci s’arrête, ce qui tendrait à montrer que la concentration du CO2 dans l’air diminue avec l’altitude.
    Cependant cette interrogation ne change rien à votre exposé
    Merci pour ce travail que je vais essayer de diffuser.
     
    H. de Saint Romain

    1. Jacques-Marie Moranne

      Bonjour,
      p23, vous avez un diagramme qui montre l’évolution des concentrations jusqu’à plus de 100 km d’altitude (je pense que c’est assez facile à mesurer avec les ballons-sondes).
      Sur la hauteur de la troposphère, vous constaterez que :
      – la concentration de CO2 est constante (300 ppm à l’époque des mesures)
      – alors que la concentration de vapeur d’eau est divisée par 1000.

      Pour aller même plus loin, vous avez p59 un diagramme qui montre que même l’humidité relative décroît avec l’altitude, ce qui, à mon sens, peut diminuer l’effet corrosif (mais là, on sort de mon domaine de compétence : c’est de la chimie).

  14. Robert

    Monsieur Moranne, 

    A propos de la loi de Kirchhoff vous dites ; »l’émissivité dépend de différents facteurs, dont la fréquence. » 

    C’est tout simplement faux. 

    1. Jacques-Marie Moranne

      Bonjour,
      Je vous renvoie au diagramme du § 3.2, qui vous donne l’émissivité d’un certain nombre de corps en fonction de la fréquence.
      Autre exemple : le CO2, qui a une émissivité de 1 au milieu de sa bande d’absorption IR, dans la stratosphère, et de quasiment 0 dès qu’on s’en écarte.
      On peut, bien entendu en déduire une émissivité moyenne, sur un spectre donné (donc à une température donnée).

  15. Mike

    Bonjour Mr Moranne, 
    J’ai lu que les gaz ne pouvaient pas émettre de radiation. Dans ce cas, comment le rayonnement terrestre peut il s’échapper dans l’espace?
    Mike

    1. Jacques-Marie Moranne

      Bonjour Mike,
      Je ne sais pas où vous avez lu cela, mais …
      Les gaz rayonnent comme n’importe quel corps, mais uniquement dans leurs bandes d’absorption.
      S’ils ne le faisaient pas, ils se réchaufferaient indéfiniment.
      L’atmosphère absorbe du rayonnement IR (via son CO2 et sa vapeur d’eau), ainsi que de la chaleur de conduction, émis par la surface du sol ; il faut bien qu’elle renvoie cette chaleur pour stabiliser sa température : elle ne peut le faire que par rayonnement vers le cosmos.

  16. Robert

    Monsieur Moranne,  

    «  » » »Les gaz rayonnent comme n’importe quel corps, mais uniquement dans leurs bandes d’absorption. » » » »

    Ce qui est inexact et contraire à la loi de Planck qui stipule que tout corps dont la température est supérieure à 0 K émet un rayonnement électromagnétique dont la longueur d’onde correspond à sa température. Une molécule excitée par une collision avec une autre molécule peut émettre un photon pour revenir à son état fondamental.

    «  » » »L’atmosphère absorbe du rayonnement IR (via son CO2 et sa vapeur d’eau), » » » »

    Merci de nous prouver l’existence de l’effet de serre.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Voir le § 3.7 :
      Quand la pression est élevée, la probabilité d’émission d’un photon est inférieure à la probabilité d’une nouvelle collision.
      Les gaz rayonnent quand cette probabilité s’inverse (à l’altitude où la pression est suffisamment basse pour que la probabilité de collision soit faible.

  17. Robert

    Monsieur Moranne, 

    A propos de votre réponse du 8 septembre à mon commentaire sur la loi de Kirchhoff, c’est toujours faux, vous n’avez pas compris cette loi. 

    1. Jacques-Marie Moranne

      Dites-m’en un peu plus sur ce que vous trouvez faux.

  18. Y.Courtieu

    Bonjour,
    Je ne sais pas si vous avez reçu ma précédente question sur le sujet suivant. Je la renouvelle donc.
    J’aimerais connaître l’explication ou votre sentiment sur l’explication qui est donnée sur l’affirmation suivante, que je trouve chez M. Dufresne, ainsi que chez M. Larminat et sans doute bien d’autres auteurs.
    Il s’agit de l’affirmation selon laquelle, si la concentration de CO2 augmente, l’altitude de l’émission nécessaire à l’équilibre thermique de la terre serait plus élevée.
    Une explication selon moi serait que l’atmosphère serait en effet un peu plus épaisse et qu’en conséquence le gradient thermique augmenterait.
    Seul problème, un doublement du CO2 causerait une augmentation d’épaisseur d’environ 4 mètres, et donc une augmentation du gradient d’environ 0.05°C.
    Ceci est très loin d’expliquer ou de laisser prévoir de fortes augmentations de température…
    S’il me manque quelque chose, pouvez-vous éclairer ma lanterne sur ce qui me manquerait ?
    Merci d’avance

    1. Jacques-Marie Moranne

      L’augmentation de la concentration de CO2 augmente l’épaisseur de la couche opaque, à la fois vers le haut et vers le bas : vers le bas, elle va donc diminuer le transfert de chaleur sol > atmosphère, vers le haut, elle va diminuer le rayonnement vers de cosmos (plus haut donc plus froid) (du fait du gradient thermique dans les deux cas). Donc, ça augmente l’ « effet de serre » (même si je n’aime pas cette analogie) à ces deux niveaux.
      Le Gradient thermique, uniquement dû au poids de l’atmosphère et à son humidité, n’est pas impacté par le CO2 de façon significative (0,04% à 44g/mole au lieu de 29g/mole pour le CO2), mais sans doute un peu plus par l’humidité (7% par °C).

  19. Y.Courtieu

    Merci de tenter de m’expliquer.
    Je rebondis sur les deux premiers points dont je ne vois pas très bien pourquoi ils seraient plus significatifs que le troisième.
    Je vous cite :  » à cause du gradient thermique dans les deux cas »
    et « Le gradient thermique … n’est pas impacté de manière significative ».
    L’ensemble des trois étant liés au gradient thermique, ne doit-on pas en déduire que ces trois motifs de réchauffement
    sont tous peu significatifs ?

    1. Jacques-Marie Moranne

      C’est juste une question d’ordre de grandeur : un doublement du CO2 provoquerait une variation de l’ordre de 3 à 4 W/m2 en radiatif, du fait des diminutions de différences de température entre émetteurs et récepteurs (sol – bas de l’atmosphère et haut du CO2 – cosmos), diminutions résultant du gradient thermique supposé invariant (mais pas causées par lui).
      … Soit de l’ordre de 1°C, à comparer à votre 0,05°C.

  20. Y.Courtieu

    Bonjour et merci de m’avoir répondu, … même si je ne comprends pas vos arguments.
    En quoi le radiatif serait-il conduit à varier de 3 à 4 W/m2 ? Pouvez-vous me donner un exemple numérique que je saisisse ce que vous voulez dire par « résultant du gradient thermique supposé invariant » ?
    Je ne vois pas pourquoi  le sol aurait sa température affectée, pas plus que le bas de l’atmosphère, mis à part par la variation du gradient thermique, qui est négligeable., vu la faiblesse de l’augmentation de l’épaisseur de l’atmosphère (on passe de 2m à 4m d’épaisseur pour le CO2)
    Ni pourquoi l’égalité de température entre les deux (sol et bas de l’atmosphère) serait affectée ?
    Quand au plus haut plus froid, il me semble qu’il est compensé par l’augmentation de la surface d’émission ( la terre entourée de son atmosphère est une sphère : si le rayon augmente, la surface aussi augmente)

    1. Jacques-Marie Moranne

      Bonjour, je vous renvoie au chapitre 10 du livre, où vous trouverez toutes les explications nécessaires

  21. Y.Courtieu

    BonjourVous êtes bien aimable, mais ceci laisse entendre que je n’aurais pas lu ce chapitre.
    Si je me suis inscrit ici, c’est parce que j’ai lu et apprécié longuement (confinement oblige) votre texte.  La plupart des éléments que vous présentez dans cette oeuvre recueillent ma compréhension et donc mon adhésion et  je juge indispensable pour cette raison de la faire connaître.
    Mais ce chapitre 10 que j’ai justement tourné dans tous les sens dans ma tête, contient des arguments que je ne comprends pas, d’où mes questions présentes.
    Je ne souhaite pas rentrer dans le détail des calculs qui y sont faits, qui sont probablement exacts mais dont la conclusion me parait très fausse, parce qu’ils portent, pour leur aspect radiatif, sur des variations de flux UNIDIRECTIONNELS, donc NON transporteurs de CHALEUR.
    Admettons, comme cela est fait dans le chapitre 10, un doublement de la concentration du CO2 dans l’atmosphère.
    A mes yeux aucun réchauffement du sol, en dehors du changement du gradient thermique dû à un changement de pression, ne peut avoir lieu. Par contre un refroidissement peut éventuellement se produire.
    Pourquoi ? .
    Il est très important de ne pas se perdre dans des détails qui n’ont pas de rapport avec le problème posé. Pour y répondre j’envisage seulement deux choses.
    a) Impact radiatif du doublement du CO2 sur le rayonnement entrant, en provenance du soleil.
    Le CO2 ne peut pas augmenter la puissance du rayonnement entrant. Il peut par contre la diminuer, par ses propriétés d’absorption. Cela laisse ouverte la possibilité qu’il conduise  éventuellement à un refroidissement.du sol.. On observe ce genre de refroidissement avec l’eau ; si la couverture nuageuse augmente, i fait plus froid sur la terre.
    b) Impact radiatif du CO2 sur le rayonnement sortant du sol.
    Le sol est plus chaud que l’atmosphère.Le gradient thermique, quel qu’il soit, indique que quoiqu’il arrive, plus on est haut plus il fait froid. La seconde loi de la thermodynamique indique en conséquence que le sol chauffe l’atmosphère et pas l’inverse.
    Augmenter la concentration du CO2 va jouer en radiatif, je e répète, sur des variations de flux UNIDIRECTIONNELS NON TRANSPORTEURS DE CHALEUR, que vous calculez en détail au chapitre 10.
    Mais, Il ne peut y avoir de transfert de chaleur en radiatif que si nous avons deux corps en présence dont l’un est plus chaud que l’autre. Ce transfert de chaleur va du plus chaud au plus froid.
    Le CO2, quelle que soit sa concentration, ne peut pas devenir plus chaud que le sol, vu qu’il est chauffé par ce sol. Il ne peut donc pas chauffer le sol.
    Les calculs que vous faites dans le chapitre 10 portent sur la diminution des flux permettant le refroidissement du sol, je l’ai bien compris !
    Ces diminutions n’empêchent pas que le sol reste de toute façon plus chaud que le CO2 dans tous les cas ! Le CO2 n’atteindra jamais les 15°C et plus qui lui permettraient de POUVOIR RECHAUFFER le sol.
    Si je me trompe dans ce raisonnement, merci de me dire où est l’erreur ?

    1. Jacques-Marie Moranne

      a) L’absorption du rayonnement solaire par le CO2 atmosphérique peut être négligée.
      b) Dès lors que les flux de refroidissement du sol diminuent, le déséquilibre radiatif (reçu – renvoyé) du sol augmente, et donc le sol se réchauffe.
      Je suis d’accord avec vous sur le fait que ce n’est pas l’atmosphère qui réchauffe le sol par rayonnement (le transfert radiatif va toujours du sol vers l’atmosphère), mais elle l’empêche de se refroidir (ce transfert radiatif diminue), d’autant plus que son opacité s’abaisse en altitude.

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