Le rétro-rayonnement : une hérésie physique

Les rapports du GIEC (WG1) s’appuient sur le bilan radiatif de la Terre, en particulier à la surface du sol.

Or, le rayonnement solaire arrivant à la surface du sol est très insuffisant pour justifier la température moyenne de 15°C qui y règne : par comparaison, la température moyenne à la surface de la Lune (qui reçoit le même rayonnement que la Terre), pour autant que cela ait un sens, est de l’ordre de -80°C.

Pour apporter le complément nécessaire, le GIEC s’appuie sur une théorie dite de l’ « effet de serre atmosphérique« , selon laquelle l’atmosphère absorberait le rayonnement infra-rouge remontant de la surface du sol, et le renverrait, amplifié, après absorption, par rétro-rayonnement vers la surface du sol.

Ce mécanisme est une hérésie physique : voir

Cet article a 85 commentaires

  1. Philippe RIGGI

    Bonjour Monsieur,
    Je suis très content de lire votre analyse de ce qui est appellé improprement « effet de serre » car je l’avais compris comme vous le décrivez et j’étais désolé d’en voir de nombreuses présentations qui conduisaient à la confusion la plus totale.
    Toutefois pour éviter encore de jeter quelques personnes dans d’autres confusions, je me permets de tempérer un peu votre titre : « Le rétro-rayonnement : une hérésie ». Car si c’est bien une hérésie en terme de transfert d’énergie, ce n’en est pas une en terme d’existence de ce rayonnement et il ne faudrait pas laisser croire par une lecture (rapide) de vos propos que ce rayonnement doit être exclu de tout raisonnement. J’explique ce que je veux dire par là.
    Toutes les figures de ce que l’on appellera « effet de serre », car malheureusement ce terme est consacré par l’usage, présentent des flux hémisphériques de rayonnements qui laissent à penser qu’ils correspondent à des transferts énergétiques, ce qui est faux. il n’y a transfert d’énergie par rayonnement que si, sur une surface donnée, les deux flux hémisphériques sont différents pour une fréquence particulière.
    C’est le cas du flux solaire qui apporte selon la figure du Giec que vous présentez : 161 W/m2. Comme le sol ne présente aucun flux de rayonnement dans la gamme des longueurs d’ondes solaires, on a bien un transfert d’énergie vers le sol. C’est aussi le cas dans le domaine des IR : le sol reçoit 342 W/m2 et en émet 398 W/m2, soit un transfert de 56 W/m2, évidement insuffisants pour refroidir le sol par rayonnement seuls. On peut dessiner une figure qui laisse apparaitre les seuls transferts énergétiques : 161 W/m2 et 56 W/m2 pour ce qui concerne le bilan énergétique de la planète. Mais la difficulté est qu’on ne doit pas faire disparaitre les flux hémisphériques, car nous baignons dedans et ce sont eux qui nous impactent. De grandes confusions viennent de ce que l’on met les deux notions sur la même figure avec de mauvaises explications. Voici un petit raisonnement pour voir ce que je veux dire.
    Imaginons que je chauffe par l’extérieur les parois d’un corps noir avec un flux radiatif issu d’une source à 5700K. Si je trace une surface à l’intérieur du corps noir, je ne trouverai pas de transfert d’énergie du fait des propriétés de ce corps noir. Pourtant il existera sur cette surface deux flux hémisphériques. Si je laisse cette expérience (théorique) se dérouler, les flux hémisphériques vont augmenter jusqu’à ce qu’ils soient tous les deux égaux à celui d’un rayonnement de corps noir à 5700K. A aucun moment cette surface ne verra un transfert d’énergie (les transferts étant limités aux parois). Pourtant si je pénètre à l’intérieur du corps noir, je vais très vite griller comme un poulet. Les flux hémisphériques internes peuvent atteindre de très grandes valeurs, pour autant ils ne créent pas d’énergie. La seule source est le chauffage externe dont le flux peut par ailleurs être très faible: les 5700K imposant un profil fréquentiel, pas un flux.
    Si je laisse s’échapper du corps noir une fenêtre fréquentielle laissant passer tout ce qui entre dans cette fenêtre, on aboutira au même résultat pour toutes les autres fréquences, sauf pour les fréquences de la fenêtre fréquentielle où les flux hémisphériques resteront faibles. Le rayonnement à toute autre fréquence sera celui d’un corps noir à 5700K à l’équilibre et tout objet qui pénètrera grillera à peine moins vite. (j’appelle encore cet objet un corps noir pour simplifier le raisonnement).
    Je peux par contre équilibrer un peu mieux l’intérieur de mon corps noir en y laissant passer un balayage d’air froid qui emmènera 161 – 56 = 105 W/m2. Si la fenêtre fréquentielle laisser échapper les 56 W/m2 (j’ai mis tous le  reste ici pour simplifier un peu), alors la température va se stabiliser. La surface interne du corps noir émettra dans le domaine IR  398 W/m2 pour n’en recevoir que 342 W/m2, donc une surface imaginaire proche de la paroi interne verra passer un transfert d’énergie de 56 W/m2, qui s’échapperont par la fenêtre fréquentielle dont je me garde de dessiner les détails puisque qu’elle est théorique.
    Mais si je pénètre maintenant à l’intérieur je ressentirai bien des flux de rayonnements qui me percuteront entre 342 et 398 W/m2 selon mon orientation, que j’émettrai moi-même en sens inverse bien sûr. Ces flux ne disparaitront pas. c’est ce qui fait que la température sera d’environ 15°C dans cet espace.
    La figure du Giec ne devrait pas monter une grande flèche de 398W/m2 qui quitte la surface du sol et semble aller vers l’espace. Il n’existe aucun transfert d’énergie de cet ordre de grandeur vers l’espace, pas plus qu’il n’y a de rayonnement de ce même ordre qui s’achemine vers l’espace puisque 342W/m2 sont immédiatement arrêtés. 
    Cependant tout objet à la surface de la planète baigne dans un rayonnement de cet ordre de grandeur (rayonnement qui s’échappe très peu par ailleurs). Et il ne faut pas faire disparaitre ce rayonnement des raisonnements. Ce sont les gaz actifs en IR qui à 15°C en sont les émetteurs et même si la plus grande part de ce rayonnement ne transfère pas d’énergie, les gommer purement et simplement risque de générer dans l’esprit de certains d’autres confusions que celles que la figure du Giec fait apparaitre car une surface à 288K rayonne bien 398 W/m2.  Une figure bien faite doit expliquer ce que devient de rayonnement.
    il reste à dessiner la bonne figure qui fasse apparaitre tous les processus sans être ambiguë. Il faut avouer que dessiner au niveau du sol de la planète un genre de corps noir qui n’a pas de paroi matérielle fixe n’est pas si facile. Je pense que c’est pour cela que beaucoup ont basculé sur cette image de la vitre qui finalement ne résout pas le problème.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Je suis, bien entendu, d’accord avec votre raisonnement et vos conclusions ; simplement j’estime malhonnête de vouloir représenter dans le même schéma un bilan énergétique (équilibré) et un bilan radiatif (qui ne l’est pas) : il faut choisir :
      Je ne prétends pas que le bilan radiatif soit faux, mais il ne prouve rien, et conduit à des raisonnements faux (comme le modèle à couches par exemple).
      Par ailleurs, ce diagramme, que je dénonce, minimise en comparaison totalement les effets de la convection et de l’évaporation, qui sont les principaux régulateurs du climat et varient considérablement en fonction de la température (7% par °C pour l’évaporation) : l’évaporation, à elle seule, renvoie plus de la moitié de l’énergie radiative reçue du soleil, soit bien plus que le rayonnement IR terrestre.

  2. Vasseur Jean

    Article intéressant pour mieux définir les concepts, mais qui ne mérite pas du tout le titre « d’hérésie physique ».
    En effet le diagramme de Wild p1 montre un flux radiatif quittant la terre de 398 W/m2 comme si elle rayonnait vers le vide froid (0°K) selon Boltzman, pareil pour le flux renvoyé par l’atmosphère par effet de serre de 342 W/m2 vers le sol et 239 W/m2 vers la sortie (0°K). Le bilan de rayonnement atmosphère-terre est donc bien de 56 W/m2 (398-342 SI) sur la page 1, tout à fait conforme à votre schéma  corrigé de la page p6 qui indique 57 W/m2. La  contradiction apparente se ramène à mieux préciser les termes utilisés (flux de rayonnement émis ou bilan de flux) ce qui n’est pas négligeable.
    L’effet des GES est donc d’opacifier l’atmosphère aux infra-rouges, ce qui déplace la zone de sortie du rayonnement vers la haute atmosphère (même flux sortant de 239 W/m2 dans les deux schémas p1 et p6). Le bilan de flux radiatif échangé entre terre et la haute atmosphère en bilan est petit (57 SI) parce que l’écart de température (Ts-Tv) est faible ,  le flux sortant vers l’espace est plus grand car lié à l’écart (Tv – 0)K. Tout cela respecte parfaitement la croissance de l’entropie, il n’y a pas la contradiction annoncée. Cela montre qu’il n’est pas inutile de (bien) commenter un schéma, mais il n’y a pas vraiment contradiction entre les deux, plutôt utilité de mieux définir des  grandeurs du raisonnement.
    Par contre, sur votre schéma du haut p5, je pense que la sortie  d’énergie dans le vide ne peut être que radiative (pas d’échange convectif avec le vide), ce qui n’est pas bien expliqué dans votre texte. Il manque une flèche c (de rayonnement pur) assez loin au dessus, alors que le texte s’arrête à d+e = 100  incluant encore de la convection, ce qui est trompeur. Me trompais-je ?.
    De même, j’aurais aimé trouver l’affirmation claire d’un bilan de rayonnement nul pour la terre entière : or  il subsiste un écart de 1 W/m2 dans les deux schémas, ce qui est acceptable vu les incertitudes des chiffres, mais c’est trompeur en ce sens que cet écart n’a aucun sens explicatif. Le réchauffement du climat n’est pas dû à cet écart, et on devrait raisonner sur un état quasi stationnaire où l’égalité des flux radiatif en moyenne est une hypothèse sûre (je sais il y a des fluctuations solaires …). Certes, il y a certes des inégalités temporaires, ne serait-ce que jour/nuit, mais l’écart sur le bilan est négligeable en moyenne, car de second ordre devant les flux échangés. De même, l’hypothèse d’un bilan énergétique moyen nul pour le sol, tous transferts (ce qui est bien représenté dans les schémas).
    J’aurais aussi aimé un petit développement sur l’effet possible d’une émissivité inférieure à 1 sur le profil des températures décrits, ou bien l’absence d’effet (si la basse atmosphère absorbe tout ré-émet tout, comme un corps noir).
    Dit autrement, la discussion porte plutôt sur les définitions et les représentations, pour lesquelles vous proposez une clarification des concepts, mais sans trouver de véritable « hérésie physique ». Peut-Être des mal-dits, surtout quand c’est enseigné au Lycée …

    1. Jacques-Marie Moranne

      Ce terme de « rétro-rayonnement » donne à penser que c’est parce que la Terre rayonne 398 W/m2 qu’elle reçoit en retour, par une sorte de rebond, 342 W/m2, et que ce seraient ces 342 W/m2 qui réchaufferaient la Terre.

      C’est également ce qu’on nous ressort pour nous expliquer l’ « effet de serre ». Et je considère que ce raisonnement est hérétique : si la Terre est chaude, c’est simplement à cause du déséquilibre entre rayonnements reçu et renvoyé.

      J’admets que tout soit un problème d’explication : je ne dis pas que le diagramme de Wild est faux ; je dis qu’il est trompeur.

      S’agissant de ce 1 W/m2 de différence, il vient du diagramme de Wild (je crois me rappeler), mais je ne le défends pas : je raisonne bien à l’équilibre : considérez que c’est une erreur d’arrondi dans les additions.

      (Par ailleurs, je pense que ces 57 W/m2 sont surévalués : je tablerais plutôt sur une grosse quarantaine, moitié absorbés par une semi opacité de l’atmosphère au bord de la fenêtre atmosphérique, et moitié renvoyés directement vers le cosmos ; mais ça ne change rien au raisonnement)

  3. Martin

    Bonjour, merci pour cet article qui permet d’éclairer le concept « effet de serre » ou « GES ». J’aurais deux remarques à apporter, si vous le permettez:
    Le sol serait en déséquilibre radiatif à cause du CO2 et de la vapeur d’eau qui absorbent les IR
    Je ne comprends pas cette partie car elle est en contradiction avec ce que vous venez de mettre en évidence, à savoir: l’atmosphère et ses « GES », plus froids que le sol, ne peuvent pas le réchauffer.
    En quoi les « GES » empêchent-ils le sol d’émettre son rayonnement IR ? Certes ils s’échauffent grâce à cet IR mais ils le réémettent immédiatement (bilan énergétique neutre) vers les parties plus froides (altitude, cosmos). Le transfert de chaleur venant du sol par rayonnement ne peut donc pas être interrompu par la présence des « GES », et il n’y a pas de « déséquilibre radiatif ».
    Mais alors comment le sol atteint-il la T de 15°C ?
    Rayonnement solaire insuffisant pour atteindre la T moyenne de 15°C
    Sur la lune la température oscille entre -248 et +123. Donc, le rayonnement solaire incident permet largement d’atteindre ces 15°C moyens. Sans l’atmosphère cette T serait bien supérieur, au moins localement (cf la lune, ou tout object exposé au soleil dans le cosmos).
    Sous l’effet du rayonnement le sol chauffe. L’atmosphère, au lieu d’amplifier cette T, permet au contraire de l’empêcher de monter: albédo qui limite le rayonnement entrant, déclenchement de la convection naturelle + chaleur latente (caloduc qui force la chaleur vers le cosmos).
    Sans l’effet régulateur de l’atmosphère et son inertie thermique, les écarts de T entre jour et nuit ressemblerait à ceux de la lune.
     
    Cordialement,

    1. Jacques-Marie Moranne

      Si vous calorifugez une tuyau d’eau chaude, le calorifuge ne réchauffe pas l’eau, mais l’empêche de se refroidir … tout en étant moins chaud.
      Les GES empêchent le sol d’émettre son rayonnement IR parce que dans ces gammes de fréquences IR, ils sont opaques, donc ne peuvent être traversés par aucun rayonnement (sauf dans l’étroite « fenêtre atmosphérique »), même de proche en proche : c’est la définition même de l’opacité.
      Dans le cas qui nous occupe, le sol reçoit radiativement 160 W/m2, mais ne peut en renvoyer que 40 (ordres de grandeur) : il ne peut donc que se réchauffer (à raison de 120 W/m2).
      La surface du sol ne peut pas être assimilée à un corps noir, qui, par définition, renvoie autant qu’il reçoit par rayonnement : on n’est pas dans ce cas-là : la surface du sol n’est pas dans le vide.
      Sur la Lune, la température peut localement (soleil au zénith) être très élevée, mais en moyenne (pour autant que cela ait un sens), elle est de l’ordre de -80°C.
      J’admets que l’inertie des océans et de l’atmosphère sur Terre seraient de nature à augmenter cette température moyenne, mais pas jusqu’à 15°C.
      Je ne sais pas si ma réponse vous suffit : n’hésitez pas sinon.

      1. Martin

        Bonjour, merci pour ces échanges.
        Dans le cas du calorifuge, on cherche à rendre le milieu à isoler plus opaque à l’extérieure, soit:
        + en diminuant la conductivité (par exemple: la laine de verre qui emprisonne de l’air très mauvais conducteur)
        + en augmentant l’albédo (par exemple: peindre un toit en blanc pour diminuer son absorption du rayonnement solaire)
        + … autre ?
        En revanche dans le cas des « GES », ils sont « opaques » dans le sens où ils absorbent une grande partie des IR du sol. Mais, une fois échauffé en absorbant ces IR:
        + le GES en absorbe moins (car l’excitation de ses molécules ne peut pas augmenter indéfiniment). Donc il devient moins « opaque » et finit par laisser passer plus d’IR (à moins que l’albédo du GES n’augmente ?)
        + le GES émet lui-même des IR mais reste plus froid que le sol donc ne peut pas le réchauffer.
        Soit les IR du sol sont absorbés par le GES, soit ils le traversent pour être absorbés plus haut ou rejoindre le cosmos. L’opacité des « GES » n’a donc aucun impact sur le bilan du sol, qui continue à émettre ses IR comme si le GES n’était pas présent.

        1. Jacques-Marie Moranne

          Les GES sont opaques sur une certaine hauteur : environ 5000 m pour la vapeur d’eau (en haut des nuages), et de l’ordre de 20 à 50 km pour le CO2 : c’est à ces altitudes où leur opacité devient insuffisante, qu’ils rayonnent.
          Ils n’absorbent aucune chaleur du sol par rayonnement, mais la basse atmosphère s’échauffe à partir du sol par convection.

          Le Gradient Thermique Gravitationnel (-6,5°C par km) détermine la température à ces différentes altitudes, à partir de celle du sol (du moins pour la vapeur d’eau, le CO2 rayonnant essentiellement dans la stratosphère, plus chaude)

          … et c’est donc à ces températures qu’ils rayonnent, et non pas à celle du sol.

  4. Y.Courtieu

    Bonjour,Je teins à dire que je partage entièrement les incompréhensions exprimées par Martin. Je ne comprends pas l’analyse que vous faites et je vais essayer d’expliquer ci-dessous pourquoi.L’opacité arrête en effet le rayonnement, mais ce rayonnement a bel et bien été émis, sinon il faudrait admettre que la terre n’émet pas à la température de 15°C  mais à la température de-18°C. Il y a là me semble-t-il quelque chose qui cloche. La terre émet un rayonnement à sa température donc un rayonnement correspondant à une température de 15°C.Lorsqu’un four à micro-onde émet un rayonnement vers un corps opaque à cuire, est-ce que l’on considère que l’arrêt par le corps en question du rayonnement qu’il reçoit diminue l’intensité du rayonnement émis par la source ?Non : on conclut que le corps à cuire… cuit. On ne conclut pas que le rayonnement émis a changé d’intensité.Je ne comprends donc pas que vous disiez que le sol ne peut renvoyer que 40 W/m2.Pour moi, dire cela c’est comme si on disait qu’en raison de la cuisson du corps qui absorbe le rayonnement, la source de rayonnement ne peut que se réchauffer …

    1. Jacques-Marie Moranne

      Quand un corps A rayonne vers un corps B à la même température, il y a bien rayonnement de A vers B, mais aucun transfert de chaleur, puisque B, à la même température, émet le même rayonnement vers A.
      Pour le dire autrement, le transfert de chaleur est égal à la différence des rayonnements dans chaque sens (voir le § 3.3 de La Physique du Climat).
      Le sol rayonne, pour partie vers le base de l’atmosphère à la même température (donc sans échanger de chaleur), pour partie vers le cosmos (fenêtre atmosphérique : et là, la perte de chaleur est bien égale au rayonnement, le cosmos étant considéré à 0K), et également pour partie vers la moyenne atmosphère (vapeur d’eau semi-opaque et nuages, à une certaine température), avec un petit échange de chaleur.

  5. Y.Courtieu

    Bonsoir,Merci de cette réponse rapide.Je fais observer qu’elle ne résout pas le problème posé. Il n’y a pas de transfert de chaleur de A vers B , mais il n’y en a pas non plus de B vers A.On ne voit donc toujours pas pourquoi le sol chaufferait, sauf à admettre que le sol rayonnerait moins, …ce que vous faites à mon avis.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Le sol (je parle ici de la surface du sol et des océans) reçoit du soleil (déduction faite de l’albédo et du rayonnement absorbé par l’atmosphère) 160 W/m2 (de chauffage)
      Il ne peut en réévacuer (à travers la fenêtre atmosphérique) qu’environ 40 à 50 W/m2 (je parle toujours de chaleur évacuée par rayonnement)
      C’est ce déséquilibre de 110 à 120 W/m2 qui fait qu’il se réchauffe, … jusqu’à ce que l’évaporation (chaleur latente) et la convection (chaleur sensible) puissent évacuer la différence et compenser ce déséquilibre.

      Et s’il n’y avait pas ces phénomènes compensateurs, la température monterait jusqu’à que ce qui passe par la fenêtre atmosphérique quadruple (soit racine de 2 fois la température actuelle : 288 x 1,414 = 407 K ou 134°C)

  6. Y.Courtieu

    Bonjour,Cette fois je n’ai pas à contester le fait indéniable que ce qui parvient au sol comme chaleur par rayonnement soit inférieur à ce qui sort du sol comme chaleur toujours par rayonnement.
    Là où je ne suis cependant pas d’accord, c’est sur la phrase : je cite :
     » C’est ce déséquilibre de 110 à 120 W/m2 qui fait qu’il se réchauffe, … jusqu’à ce que l’évaporation (chaleur latente) et la convection (chaleur sensible) puissent évacuer la différence et compenser ce déséquilibre. »Pour parler équilibre de façon correcte ( à mon avis ) il faut considérer l’ensemble des échanges thermiques qui ont lieu, et ce sans donner de préséance à priori en quelque sorte à l’un d’entre eux, en l’occurrence ici au rayonnement. La préséance en question est à étudier très sérieusement.Y a-t-il une préséance, d’ailleurs ? Ce n’est pas mon avis.Selon la théorie que vous exposez, c’est le rayonnement qui crée le déséquilibre et c’est seulement à cause de ce déséquilibre radiatif qu’interviennent APRES, dans cette théorie, les autres échanges de chaleur que sont la convection et l’évaporation.C’est très exactement sur ce point de préséance que je ne suis pas d’accord.Je vois les choses autrement. Pour moi, c’est l’inertie thermique de l’océan et sa très grande capacité thermique qui pilotent tout à la fois le rayonnement, la convection et l’évaporation tous ensembles.Pour moi toujours, le sol ne rayonne pas suffisamment dans un premier temps parce que ce qui se passe en premier lieu, c’est l’accumulation de chaleur (ou d’énergie) dans l’océan surtout et aussi, mais dans une moindre mesure, dans le sol des continents. Cette accumulation précède le rayonnement et les autres échanges thermiques et non pas l’inverse.Au début l’océan n’est pas assez chaud pour rayonner suffisamment, il n’est pas assez chaud pour transmettre sa chaleur par convection et il n’est pas assez chaud pour que l’eau s’évapore. Ce n’est que lorsqu’il a atteint une température suffisante que non seulement il rayonne suffisamment , mais aussi grâce à la convection et à l’évaporation qui augmentent aussi, tous en même temps, que le sol parvient à atteindre l’équilibre thermique.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Quand je parle du sol, je parle essentiellement des océans (et de leur capacité à emmagasiner la chaleur). Nous sommes d’accord.

  7. Y.Courtieu

    Il me semblait difficile de ne pas être d’accord, mais pour ma part, j’en déduis que les gaz à effet de serre ne sont pas responsables du passage de  la température au sol de -18 ° C ( chiffre d’ailleurs sans signification à mon avis en ce qui concerne ce sol – ou cet océan ) à 15°C.Les responsables ce sont à plus de 99% à mon avis le rayonnement solaire et l’océan. La présence d’une atmosphère joue aussi mais à un degré très largement moindre, car sa capacité thermique est environ 1000 fois inférieure à celle de l’océan.Les gaz à effet de serre n’ont qu’un effet tout à fait négligeable dans ce passage de -18°C à 15°C, à mon avis.Par contre, en accord avec ce que dit Martin, les gaz à effet de serre, avec leur capacité d’absorption, ont un effet probablement non négligeable sur la température qui règne dans l’atmosphère.  Ils contribuent très probablement à la maintenir, cette température del’airCela n’a rien à voir avec un réchauffement du sol qui serait dû à la présence de ces gaz.Autrement dit, selon moi et en accord avec ce que dit le professeur belge Geuskens, il n’y a pas d’effet de serre ou si peu qu’il peut être négligé dans les calculs.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Vous menez un raisonnement circulaire : les océans reçoivent environ 160 W/m2 (déduction faite de l’albédo et de l’absorption par les gaz de l’atmosphère), … et ils doivent les rendre pour maintenir l’équilibre (qui existe depuis plusieurs milliers d’années), et, à ma connaissance, il n’y a pas d’autre source de chaleur que le rayonnement du soleil : ce n’est sûrement pas l’atmosphère qui réchauffe l’océan (on ne peut pas réchauffer l’eau d’une baignoire avec un sèche-cheveux).
      Comment, ne recevant que 160 W/m2, peuvent-ils avoir une température moyenne, en surface, de 15°C ?

  8. Jean-Marc Paturle

    Cher Monsieur,
    Si je comprends bien, votre raisonnement est le suivant :
    La Terre reçoit 160 W/m2 par rayonnement solaire et n’en renvoie par rayonnement infrarouge qu’environ 40 à 50 W/m2 à travers la « fenêtre atmosphérique ». Ce déficit de 110 à 120 W/m2 est due au fait que le rayonnement terrestre infrarouge est absorbé par les gaz dits à « effet de serre » (GES), notamment la vapeur d’eau et le CO2.
    La Terre se réchauffe donc et atteint son équilibre thermique (à la température moyenne de 15°C) en évacuant le solde d’énergie par évaporation (chaleur latente) et convection (chaleur sensible).
    Mais il me semble que ceci est en contradiction avec ce que vous écriviez en 2018 (je crois) en conclusion de votre excellent document « La Physique du Climat » (p.71) : « C’est le Gradient Thermique Gravitationnel, lié au poids de l’atmosphère (et non à sa composition chimique), qui, du fait d’une augmentation de 6,5°C/km à partir de la Tropopause, explique que la température à la surface de la Terre atteigne 15°C en moyenne. »
    Est-ce moi qui ai mal compris ou votre analyse a-t-elle évolué depuis ? Qui est responsable de cette température moyenne de 15°C : le poids de l’atmosphère (via le GTG) ou sa composition chimique (via les GES) ?

    1. Jacques-Marie Moranne

      Vous avez raison : j’ai évolué sur ce point (c’est un peu l’avantage d’un livre révisable), du moins pour la Terre :
      Le Gradient Thermique Gravitationnel, comme son nom l’indique, n’est qu’un gradient, une pente si vous préférez :
      Il permet de connaître la température une altitude si on la connaît à une autre, qui serve de référence.
      Or, sur Terre, il n’y a que 2 références possibles : la surface du sol ou la tropopause ; mais la tropopause n’est elle-même qu’un résultat, une intersection entre deux zones de gradient inverse : troposphère et stratosphère.
      La seule vraie référence possible est la surface du sol, … d’autant plus que celle-ci dispose d’un mécanisme de régulation autonome, du fait de l’évaporation.
      Pour Venus, je suis beaucoup moins catégorique : il n’y a pas de tropopause, et la seule référence possible est le cosmos à -273°C, et l’atmosphère est réellement très pesante. … d’autant plus que le rayonnement solaire ne parvient pas au sol, tellement il y a de poussière en suspension.

  9. Y.Courtieu

    Bonjour,Une remarque préalable, si vous permettez :Mon raisonnement est peut-être faux (  encore que ? ) vous pouvez en tout cas le penser.Mais ce raisonnement n’est certainement pas circulaire,cher monsieur Moranne.Un raisonnement circulaire est un raisonnement où la conclusion est égale à l’hypothèse faite au départ.Quelle est  dans le raisonnement que je tiens l’hypothèse faite au départ et quelle est la conclusion ?Pour moi l’hypothèse de départ est que c’est le soleil qui chauffe l’océan et la conclusion est que la terre est à 15°C à cause de cela.Un raisonnement circulaire dirait : le soleil chauffe la terre donc le soleil chauffe la terre ou la terre est à 15°C donc la terre est à 15° C.je ne crois pas que je fasse ni
    l’un ni l’autre. Merci d’en convenir au préalable.Je reviendrai ultérieurement sur la question de savoir si mon raisonnement est faux, ce qui n’est pas la même chose.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Excusez-moi : je n’ai pas voulu vous heurter.
      Mais le rayonnement solaire, à lui seul, ne peut pas chauffer la surface de l’océan à 15°C.

      1. Y.Courtieu

        BonjourJe vous rassure, vous ne m’avez pas heurté. J’ai vu toute ma vie d’enseignant en mathématiques des confusions entre raisonnement faux et raisonnement circulaire.Ces confusions sont très courantes dans tous les domaines, scientifiques ou non scientifiques.Je rectifie simplement une erreur de votre part et je ne suis aucunement heurté car vous ne m’avez nullement agressé.
        Votre position, je la connais maintenant, est d’affirmer que le rayonnement solaire ne peut pas, à lui seul, chauffer l’océan de -18°C à 15°C.Cette position repose sur le chiffre de 160 W / m2 que recevrait en moyenne chaque mètre carré de la terre.
        Or, à mon avis de mathématicien, utiliser le chiffre de 160 W/m² en moyenne pour calculer la température moyenne qu’il ferait sur la terre en l’absence de gaz à effet de serre (-18°C est ce que l’on trouve) est une pratique qui aboutit à des chiffres sans signification réelle. Ceci pour une raison que je connais bien et qui est l’erreur commise en faisant des moyennes qui ne veulent rien dire, désolé d’être franc. Je ne cherche pas à heurter mais à rectifier une erreur grave.J’ai vu cette erreur très, très souvent. La voici de nouveau, toujours la même. Elle consiste à remplacer une valeur absente par la valeur 0 dans un calcul de moyenne.
        Je prends une comparaison pour expliquer cette erreur, très classique et pas facile du tout à voir aux non mathématiciens.Imaginez une classe de 30 élèves. Ces 30 élèves doivent faire l’objet d’une évaluation de leur niveau ( = la température au sol pour ma comparaison ). Ils reçoivent des notes ( = puissance reçue par le soleil dans ma comparaison ). Ne pas confondre leur niveau et leur note (ne pas confondre la température et la puissance du rayonnement solaire). Mais une épidémie a lieu et la moitié des élèves est absente ( = la moitié de la terre n’est pas éclairée) le jour du contrôle. L’autre moitié est là ( = la moitié de la terre est éclairée) et (pour simplifier) les présents reçoivent tous la note de 12 sur 20. Nous cherchons à en déduire le niveau moyen des élèves de cette classe.Pour cela nous divisons le total des notes ( = le total de la puissance reçue par un disque intercepté par le rayonnement solaire ) par le nombre total d’élèves ( = la surface totale de la terre, d’où la division par 4 qui est faite dans le raisonnement classique).Nous obtenons dans le cas de cette classe un niveau moyen correspondant à une note moyenne de 15*12/30 = 6 sur 20. Ainsi, quand tous les élèves présents ont eu 12 sur 20, le niveau moyen de la classe est évalué à celui d’une classe où tout le monde aurait eu 6 sur 20.
        Je vous laisse le soin de réfléchir au sens qu’a ce dernier chiffre pour évaluer le niveau des élèves de cette classe.Cette moyenne de 6 ne veut rien dire. La raison mathématique en est, dans le cas de la classe, que diviser par trente, cela revient à considérer que tous les élèves absents ont reçu la note de zéro. Or, ils n’ont pas reçu la note de zéro, ils étaient absents ! C’est pourquoi ce 6 ne veut rien dire.
        De même, en répartissant sur la totalité de la surface de la terre la puissance reçue sur seulement une moitié revient à mettre à zéro le côté non éclairé. Or si le rayonnement est en effet absent côté nuit, le compter pour zéro, ce qui parait pourtant logique, est faux car c’est compter aussi la température pour zéro du côté non éclairé.Or la nuit il n’a jamais fait 0° K = -273°C sur la terre.
        Conclusion : le chiffre de 160W/m² n’a aucun sens, et le -18°C qui en résulte non plus, ce qu’il fallait démontrer.

        1. Jacques-Marie Moranne

          J’admets avec vous qu’il y a une différence entre une moyenne de racines 4èmes et une racine quatrième de moyennes.
          Mais prenez même le maximum des deux : vous verrez que ça ne pourrait pas suffire
          Voir le § 5.3 du livre qui explique un peu tout cela.

          1. Y.Courtieu

            Bonjour,Comme je m’y attendais un peu vous n’avez pas compris mon intervention., désolé de vous le dire.L’erreur que vous citez, que je connais aussi en tant que mathématicien, est plutôt minime par rapport à celle qui est réellement faite et que j’ai tenté de vous expliquer. L’erreur dont je parle est considérable et porte sur des dizaines de degrés.L’erreur dont je parle consiste à remplacer dans une moyenne des valeurs absentes par la valeur zéro.
            Faire cela conduit à une erreur bien plus considérable que celle qui est faite aussi sur la confusion entre moyenne des racines 4ème et racine quatrième de la moyenne.
            Dans le cas de la classe , elle consiste à diviser par deux l’évaluation du niveau des élèves. C’est considérable.Je pense que vous ne comprenez pas parce que vous n’allez pas au fond des choses, désolé encore de vous le dire.Il s’agit d’évaluer la température d’une terre qui reçoit en « moyenne » 160 W/m2 de puissance.La relation entre température et puissance est P = sigma T4.Vous calculez la moyenne des puissances en W/m2, qui elle, n’est pas fausse ( elle est bien de 160 W/m2 ) . OK pour cela.MAIS cela revient, comme pour la classe, à remplacer pendant la nuit, où le rayonnement est absent, l’absence de rayonnement par une valeur P=0 pendant la nuit. Oui ou non ?Remplacer P par zéro la nuit n’a pas d’incidence sur la moyenne des puissances, qui sera bien de 160 W//m2.Dans la classe, si on divise le total des notes obtenues par les élèves présents par le nombre total des élèves de la classe, on trouve bien 6 sur 20 qui n’est pas un chiffre faux non plus;MAIS remplacer P par zéro signifie que pour la température, du fat que P = sigma T4,  nous avons sigma T4 = 0 la nuit et donc T=0 la nuit.Le calcul de la température moyenne sur la terre s’en trouve alors, lui, faussé de façon considérable.En effet, je le répète, la nuit, il n’a jamais fait 0°K= –273°C sur la terre.Sr la Lune, où il n’y a pas d’océan, pas d’atmopshère ni de gaz à effet de serre, l’erreur est tout aussi considérable.La nuit il fait sur la lune en moyenne autour de 97K*. Remplacer 97 K par 0K conduit à une erreur de 48, 5 degré, rien que sur la lune.* ce chiffre est avancé sur la base des mesures faites relatées dans l’article suivant :An analytic function of lunar surface temperature for exosphericmodelingDana M. Hurley a,⇑, Menelaos Sarantos b,f, Cesare Grava c, Jean-Pierre Williams d, Kurt D. Retherford c,Matthew Siegler e, Benjamin Greenhagen e, David Paige d

          2. Jacques-Marie Moranne

            Je ne suis pas d’accord avec vous : vous raisonnez comme s’il ne se passait rien côté face obscure ; mais c’est faux : côté face obscure, la Terre renvoie sa chaleur au cosmos : elle reperd la nuit ce qu’elle gagne le jour (à l’équilibre, s’entend)

          3. phi

            Y.Courtieu,
            Les 160 W/m2 représentent une moyenne sur l’ensemble du globe. C’est la puissance absorbée sur le disque apparent rapportée à la sphère entière.
            Ce qui pose effectivement problème est le -18 °C parce qu’il assume une puissance moyenne uniformément répartie. Il serait plus correcte de considérer, pour une terre sans GES, les puissances en fonction de l’exposition au soleil ce qui donnerait une température moyenne d’équilibre beaucoup plus basse.
            Cela dit, pour une terre avec atmosphère et GES, la répartition des températures est plus uniforme et le -18 °C est un peu plus satisfaisant.

          4. Jacques-Marie Moranne

            Attention pour les 160 W/m2 : il s’ait de m2 de la sphère, pas du disque apparent.

            Il n’y a pas beaucoup de différence d’OLR entre le jour et la nuit : ce qu’on voit depuis le cosmos, c’est essentiellement le rayonnement :
            – des océans au travers le la fenêtre atmosphérique (vers 15°C),
            – de la vapeur d’eau vers 5000 m d’altitude (vers -18°C),
            – du CO2, en haut de sa bande d’absorption (vers -50°C).
            Tout cela varie assez peu entre le jour et la nuit, et la moyenne est à -18°C

          5. Y.Courtieu

            Phi et Jean Jacques,Je vous ai donné l’impression, apparemment, que je ne prenais pas en compte que 160 W/m2 est une valeur moyenne sur l’ensemble du globe . C’est assez surprenant parce que c’est précisément le fait que ce soit une valeur moyenne sur l »ensemble du globe, qui selon mon raisonnement rend le calcul des -18°C de TEMPERATURE complètement faux. Je vous invite à me lire avec attention.Que la sortie des ORL ait une PUISSANCE correspondant à celle d’un corps noir à -18° C est exact,  correctement calculé et mesuré… je le sais et je le prends aussi en compte. C’est logique puisque la valeur moyenne de la PUISSANCE entrante est aussi calculée comme étant celle d’un corps noir à -18° C. La terre étant en équilibre, les deux PUISSANCES sont égales..Cela ne change pas que le calcul de la TEMPERATURE sur la terre au sol soit faux.La température, ce n’est pas la puissance.

          6. Jacques-Marie Moranne

            En rayonnement, il y a équivalence entre le flux (reçu et réémis) et la temppérature : la Loi de Stefan Boltzmann peut se lire dans les 2 sens.

          7. Y.Courtieu

            Comme vous dites, en rayonnement, il y a équivalence.Dans le cas de la terre, cette remarque doit être appliquée avec précaution, parce que la nuit, il n’y a justement pas de rayonnement entrant.Ce simple fait indéniable plus le calcul mathématique tout aussi incontournable que je tente de vous expliquer rendent le calcul de la température au sol faux. Le -18° C n’a pas de sens mathématique.On ne peut pas appliquer la réciprocité de la loi de Stefan-Boltzmann purement et simplement à tout le globe quand la moitié de la terre est privée de rayonnement entrant en permanence.Le résultat obtenu est gravement faux .En tout cas pour la lune où c’est plus simple l’erreur est de l’ordre de 45 à 50°C. L’erreur s’explique physiquement par le fait que l’inertie thermique et la capacité thermique du sol de la lune ont été purement et simplement gommés.En ce qui concerne la terre, ce sont  l’inertie thermique et la capacité thermique de l’océan, bien supérieurs à ceux du sol de la lune, qui expliquent le flux sortant la nuit et non pas la réciprocité de la loi de Stefan-Boltzmann, appliquée à des moyennes qui ne correspondent à rien de réel.L’article de Hurley que j’ai évoqué précédemment, sur la modélisation de la température de la lune est d’ailleurs très éclairant sur ce point.Les auteurs de cet article séparent complètement le modèle à employer côté éclairé et le modèle à employer côté nuit.Ils ont bien raison.

          8. Jacques-Marie Moranne

            A part le fait que cette inertie modifie le résultat du calcul de moyenne (de racines quatrièmes), et sans doute le temps nécessaire pour atteindre l’équilibre, je ne vois pas le problème.
            Je suis désolé.

  10. Jean-Marc Paturle

    Merci de votre réponse rapide qui m’encourage à vous solliciter sur un autre sujet.
    Que pensez-vous de l’article : «  http://www.science-climat-energie.be/2019/02/14/le-rechauffement-climatique-dorigine-anthropique/ du professeur Georges Geuskens ? Dans cet article, l’auteur conclut que « l’hypothèse de l’effet de serre invoquée par les partisans d’un réchauffement climatique d’origine anthropique n’a donc aucune justification ni théorique, ni expérimentale ». En effet, en prenant l’exemple d’une molécule de CO2 excitée par absorption d’une fraction du rayonnement infrarouge émis par la Terre, Georges Geuskens fait remarquer que cette molécule n’a que deux possibilités pour se désactiver : soit par émission d’un rayonnement (qui provoquerait l’effet de serre), soit par collision avec une molécule environnante (en principe de N2 ou O2). Or, à la pression atmosphérique et à la température moyenne d’environ 15°C, compte tenu de la durée de vie (0,65 s) du plus bas état excité de CO2, des millions de collisions interviendront avant que l’émission d’un rayonnement ne puisse avoir lieu. Ce n’est qu’aux basses pressions et basses températures des hautes altitudes (de l’ordre de 80 à 100 km) qu’une telle émission de rayonnement peut avoir lieu, et non pas dans les basses couches de l’atmosphère. Ce raisonnement vous paraît-il fondé ?
    Ma seconde question suppose exacte la thèse du professeur Georges Geuskens. Dans ce cas, j’imagine que les deux rayonnements infrarouges dont vous parlez dans votre réponse du 8 février 2022 (celui de 398 W/m2 émis par la Terre et celui de 342 W/m2 renvoyé par l’atmosphère vers le sol) ne seraient plus d’actualité. Il n’y aurait plus qu’un seul rayonnement, de 56 W/m2 émis par la Terre (rayonnement que, d’ailleurs, vous évaluez  plutôt à une quarantaine de W/m2) ; le second n’existerait plus. Est-ce correct ? 

    1. Jacques-Marie Moranne

      J’ai corrigé l’URL
      A priori (je n’ai pas relu l’article dans le détail), je suis d’accord avec l’article que vous mentionnez.
      Concernant les 2 rayonnements opposés à la surface de la Terre, je crois qu’ils correspondent bien à ce qu’on mesure : les gaz, comme tous les corps, rayonnent en surface, qui peut être :
      – pour le sol (solide ou liquide) vers le haut, sa surface (là, pas d’ambiguïté)
      – pour l’atmosphère :
      . vers le haut côté cosmos (vide), l’altitude où le GES est suffisamment raréfié,
      . vers le bas côté sol, l’interface avec l’instrument de mesure.
      … et toujours en fonction de leur température
      (C’est comme cela que je le comprends)

  11. phi

    Bonjour et bonne nouvelle année.
    Il me semble que dans ces discussions sur l’effet de serre il y a systématiquement confusion entre irradiance et flux thermique. L’irradiance n’est pas un flux au sens de la thermodynamique classique. Cette confusion produit des contre-sens.
    Par exemple, une molécule de CO2 dans l’atmosphère n’est en général pas excitée par le rayonnement IR provenant de la surface mais par les chocs. D’une manière générale les GES sont des émetteurs nets d’IR y compris dans la basse troposphère. Corollaire, le rôle des GES est de refroidir l’atmosphère et pas du tout de la chauffer, rôle bien assuré par la convection.
    D’autre part, ce n’est pas parce que les GES sont constamment thermalisés par les chocs qu’ils sont incapables d’émettre des IR, bien au contraire.
    L’effet de serre n’est donc pas une conséquence de l’échauffement de l’atmosphère mais une conséquence de la réduction de la capacité de la surface de se refroidir radiativement.
    Jacques-Marie Moranne,
    Je n’ai pas bien saisi deux points dans votre conception du profil thermique de la troposphère.
    1. Vous dites à juste titre que pour le fixer, il faut une référence. Vous la prenez à la surface. Mais, la température de surface est justement l’inconnue. La seule référence possible n’est-elle pas l’altitude moyenne d’émission correspondant à la température d’équilibre radiatif de la planète ?
    2. Pour ce qui est du gradient thermique que vous baptisez gravitationnel, pourquoi le tenez-vous comme constant et comment fixez-vous sa valeur ?

    1. Jacques-Marie Moranne

      Concernant la première partie de votre commentaire : je considère qu’une fois que le Soleil a fait son oeuvre, il y a une source chaude : le sol : l’atmosphère est plus froide, et donc le sol la réchauffe :
      – par rayonnement (absorbé par les GES),
      – par convection (chaleur sensible),
      – par l’évaporation (chaleur latente).
      A l’intérieur de l’atmosphère, les GES ne peuvent pas la refroidir, puisqu’ils sont à la même température.
      L’atmosphère relâche sa chaleur en altitude :
      – par condensation
      – par rayonnement en haut des nuages et en haut du CO2

      Concernant le Gradient Thermique Gravitationnel :
      1. on ne peut pas prendre l’altitude d’émission comme référence, puisqu’il s’agit essentiellement du haut des nuages, … dont l’altitude dépend justement de la température : ce serait un raisonnement circulaire.
      2. on l’appelle « gravitationnel » parce que c’est la compression sous l’effet de la pesanteur qui en est la cause. En air sec, il serait de -9,8°C par km, effectivement linéaire (adiabatique) ; en air humide, il a une valeur statistique moyenne de -6,5°C par km (voir § 7.2 de La Physique du Climat).

  12. Jean-Marc Paturle

    Une question à Phi ou à Jacques-Marie Moranne.
    L’un de vous d’eux pourrait-il expliquer la différence entre irradiance et flux thermique ? C’est une distinction faite également par Georges Geuskens et j’avoue ne l’avoir pas bien comprise.
    Merci.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Tous les corps rayonnent (irradiance) en fonction de leur température (selon la Loi de Stefan Boltzmann).
      Le flux thermique (radiatif) s’entend entre 2 corps qui rayonnent l’un vers l’autre : c’est la différence d’irradiance entre les deux.
      – Si l’un des deux corps est le cosmos (supposé à 0°K), le flux thermique est égal à l’irradiance.
      – Si les deux corps sont à la même température, le flux thermique est nul.

  13. phi

    Jacques-Marie Moranne,
    Vous écrivez : »A l’intérieur de l’atmosphère, les GES ne peuvent pas la refroidir, puisqu’ils sont à la même température. »
    Pour quelle raison ? Au contraire, les GES évacuant la chaleur radiativement, ils refroidissent leur environnement immédiat justement parce que celui-ci les thermalise constamment par les chocs.
    Vous poursuivez : »L’atmosphère relâche sa chaleur en altitude :– par condensation– par rayonnement en haut des nuages et en haut du CO2″
    Ces deux phénomènes ne sont pas comparables du point de vue thermodynamique. La condensation ne constitue pas un échange de chaleur mais une élévation de la température par changement de phase. Le rayonnement des GES est le seul moyen qu’a la troposphère d’échanger de la chaleur ailleurs qu’à la surface.
    Pour ce qui est du profil thermique, j’ignore a priori l’altitude d’émission moyenne mais vous-même ignorez la température de surface. Cela nous met sur le même pied. Sauf que, d’après la doxa, toutes choses égales par ailleurs, je peux calculer l’élévation du niveau d’émission découlant d’une augmentation du taux de CO2, en déduire un déséquilibre radiatif et, supposant un gradient constant, en tirer l’augmentation de température à la surface.
    Finalement, à propos de votre gradient gravitationnel, je lis dans votre référence :
    « Ce Gradient Thermique Gravitationnel est bien connu des alpinistes et surtout des aviateurs : la valeur de -6,5 °C/kma été normalisée par l’aviation civile, pour calculer les risques de givrage en altitude. »
    Je vous demandais pourquoi vous le teniez pour constant et comment vous fixiez sa valeur. Cela répond effectivement à mes questions. Vous le tenez pour constant parce que c’est une valeur conventionnelle et sa valeur est fixée empiriquement.
    Ne le prenez pas mal mais tout cela me fait penser à des croyants se prosternant devant une idole en carton-pâte. Il n’y a pas et il n’y a jamais eu de Gradient Thermique Gravitationnel avec des majuscules. Juste une convention technique mise en place pour des questions pratiques.
    Le gradient thermique dépend de tous les modes de transferts de chaleur et donc aussi des transferts radiatifs.

    Je vous cite pour terminer Manabe et Strickler 1964 :
    « The observed tropospheric lapse rate of temperature is approximately 6,5°C/km. The explanation for this fact is rather complicated. It is essencially the result of a balance between (a) the stabilizing effect of upward heat transport in moist and dry convection on both small and large scales and (b) the destbilizing effect of radiative transfer. »

    1. Jacques-Marie Moranne

      Je vais essayer de répondre point ar point :
      – les GES ne peuvent pas échanger de chaleur dans l’atmosphère radiativement : ni avec les autres gaz de l’atmosphère (transparents au rayonnement), ni avec le cosmos (sauf en haut, sinon il faudrait que leur rayonnement traverse leur propre opacité)
      – la chaleur latente, c’est de la chaleur (sans élévation ni baisse de température)
      – ce n’est pas comparable avec du rayonnement, mais c’est complémentaire : c’est essentiellement cette chaleur latente qui est ensuite rayonnée
      – la température de surface est facile à connaître à partir de la quantité d’évaporation (ou quantité de pluie) : la relation est bijective … et auto-régulée.
      – s’il y a une élévation du taux de CO2, cela réchauffe la surface (un peu), et fait donc remonter l’altitude de rayonnement, … mais sans changement du rayonnement en haut de la vapeur d’eau, puisque ça se passe à la même température.
      – concernant le Gradient Thermique, il est calculable physiquement en air sec (-9,8°C / km) ; c’est sans doute plus compliqué en air humide (mais je pense que les Modèles CGM sont capables de le faire) ; on constate statistiquement -6,5°C / km. Voir https://en.wikipedia.org/wiki/Lapse_rate si vous voulez entrer dans le détail du calcul

      1. phi

        « les GES ne peuvent pas échanger de chaleur dans l’atmosphère radiativement : ni avec les autres gaz de l’atmosphère (transparents au rayonnement), ni avec le cosmos (sauf en haut, sinon il faudrait que leur rayonnement traverse leur propre opacité) »
        Non. L’atmosphère n’est que partiellement opaque, y compris dans la basse troposphère, et les rapports d’opacité et de températures font qu’à toutes les altitudes les GES sont des émetteurs nets. Les GES émettent directement vers l’espace depuis toutes les altitudes (voir votre figure sous 8.3.3).
        « la température de surface est facile à connaître à partir de la quantité d’évaporation (ou quantité de pluie) la relation est bijective … et auto-régulée. »
        L’évaporation est un paramètre important mais très loin d’être le seul en jeu dans la fixation de la température de surface. Je ne vois pas non plus d’autorégulation mais un amortissement des écarts.
        Une phrase que je ne comprends pas : »s’il y a une élévation du taux de CO2, cela réchauffe la surface (un peu), et fait donc remonter l’altitude de rayonnement, … mais sans changement du rayonnement en haut de la vapeur d’eau, puisque ça se passe à la même température. »
        « concernant le Gradient Thermique, il est calculable physiquement en air sec (-9,8°C / km) »
        Non. Ce que vous pouvez calculer est un gradient adiabatique autrement dit une limite locale de la valeur du gradient thermique.
        https://fr.wikipedia.org/wiki/Processus_adiabatique).
        « En thermodynamique, un processus adiabatique est une transformation effectuée sans qu’aucun transfert thermique n’intervienne entre le système étudié et son environnement, c’est-à-dire sans échange de chaleur entre les deux milieux. »
        La présence de GES émettant à tous les niveaux fait justement que l’atmosphère ne peut pas être le siège d’un processus adiabatique. Parts du flux radiatifs 17% proche de la surface et 100% à la tropopause.

        1. Jacques-Marie Moranne

          Non, à l’intérieur de l’atmosphère, les GES reçoivent autant qu’ils émettent : il n’y a pas de transfert de chaleur radiatif en interne de l’atmosphère (comme dans n’importe quel corps opaque : c’est la définition même de l’opacité). Les GES ne transfèrent de chaleur, et uniquement vers le cosmos, qu’à l’altitude où ils sont suffisamment raréfiés pour que leur opacité soit suffisamment réduite.
          … et une épaisseur optique de 100, c’est vraiment très opaque.
          Toute la suite de votre questionnement tient au fait que vous le contestiez.

          A l’intérieur de l’atmosphère, les transferts de chaleur se font seulement par convection ou changement d’état, ou absorption du rayonnement solaire (+ un peu IR terrestre dans la fenêtre atmosphérique) : ce n’est donc effectivement pas purement « adiabatique » ; Camille Veyres dit « polytropique ».

          Pour la phrase que vous ne comprenez pas : la pression de vapeur saturante (ou de condensation) dépend uniquement de la température : si la température augmente, l’altitude de condensation suit, mais ça n’en change pas l’irradiance vers le cosmos.

          1. phi

            Vous me dites qu’il n’y a pas de transferts radiatifs dans la masse troposphérique, alors, comment expliquez-vous le graphique que vous reproduisez au point 8.3.3.Prenez les ailes de la bande CO2, les températures d’émission passent de +15 °C à -55 °C. Donc, le CO2 émet vers l’espace sur toute la hauteur de la colonne. Si vous observez attentivement ce graphique, vous verrez que, hormis la fenêtre atmosphérique et un peu de stratosphère, l’essentiel de la puissance émise est assez bien répartie sur tous les niveaux de la troposphère. C’est parfaitement logique dans un milieu semi-opaque.
            Autre preuve que j’ai déjà mentionnée, le gradient thermique moyen dans les subsidences est très loin de l’adiabatique sèche. La différence ne peut être expliquée que par les transferts radiatifs vers le haut. Et ceux de ces transferts qui sortent de l’atmosphère sont bien visibles sur votre graphique.

          2. Jacques-Marie Moranne

            Il n’y a plus de § 8.3.3 ; pouvez-vous resituer ce graphe (qui existe encore, sans doute, dans la dernière version du livre

  14. Y.Courtieu

    Rebonjour,Ceci répond à la remarque de Jacques-Marie Moranne dans la conversation que j’ai avec lui ici. J’ai deux choses à dire.a) Votre remarque est à côté du problème.Je ne raisonne pas comme s’il ne se passait rien côté nuit. A aucun moment je n’ai évoqué ce point.Dans le raisonnement du GIEC et le votre, c’est la température calculée, résultant au sol du rayonnement entrant comme il est calculé, qui est fausse.Cette température ne se calcule pas à partir de la puissance de 160 W/m2 en moyenne. Cette méthode de calcul est gravement fausse.Je vous ai expliqué pourquoi et vous me parlez d’autre chose.Ce n’est pas ce qui se passe en ce qui concerne la sortie, y compris la sortie la nuit, qui est faux dans le raisonnement du GIEC.Il est exact que la puissance qui sort de la terre correspond à la puissance émise par un corps noir de température – 18°C.Par contre je le répète, il est faux de dire que le rayonnement entrant conduit la terre à être à une température de – 18°C, avec ou sans gaz à effet de serre.Votre remarque montre d’ailleurs bien pourquoi c’est faux. En effet, la nuit, comme le sol est chaud et non pas à 0° K comme dans le calcul du GIEC, il rayonne en effet. Je n’ai jamais dit le contraire et mon raisonnement n’a rien à voir avec cela.b) je vous saurai gré de transmettre mon désir de contacter M.Benoit Rittaud qui est mathématicien comme moi. Je suis en effet extrêmement désireux de communiquer mon raisonnement à un mathématicien.J’ai besoin de votre aide car M. Rittaud ne me connait pas. Je suppose que vous, vous le connaissez bien.Merci d’avance.

  15. phi

    En effet, c’est maintenant la première figure du 8.2.3.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Effectivement, la bande du CO2 n’est pas rectangulaire, et du rayonnement s’échappe de ses flancs.
      Cette figure montre l’OLR en atmosphère sèche, et donc une grande part du rayonnement venant directement du sol ; en atmosphère humide, l’un des flancs de la bande du CO2 est incluse dans la bande de la vapeur d’eau.
      Par ailleurs, il y a presque un rapport de 1 à 10 selon la fréquence.

  16. Y.Courtieu

    Bonjour,
    J’ai bien compris que vous ne voyez pas quel est le problème. Je tente une autre explication.Il n’est pas équivalent en général de considérer une puissance moyenne isotrope ( partout la même) de 160 W/m2 sur chaque mètre carré de la terre et de considérer une puissance moyenne le jour seulement de 320 W/m2 sur chaque  mètre carré éclairé, bien que la moyenne soit la même.Dans le premier schéma, l’échange de chaleur entre une terre à -18°C et un rayonnement correspondant  à la même température est nul.La terre n’emmagasine donc aucune énergie interne et ne monte pas en température.Dans le second schéma, l’échange de chaleur entre une terre à -18°C et un rayonnement égal au double du précédent (320 W/m2) est très important.La terre chauffe donc le jour.Il est exact qu’elle se refroidit la nuit. Mais, supposer qu’il y a équilibre c’est supposer que toute l’énergie interne emmagasinée est restituée.Je ne vois pas au nom de quoi on supposerait qu’il y a un tel équilibre, lorsque la terre est en moyenne à -18°C et éclairée seulement le jour.Je constate pour ma part, qu’il y a un équilibre maintenant, avec maintenant une température de 15 °C au sol.Depuis des siècles ? Oui, mais toutjours avec une température au sol oscillant autour de cette valeur depuis des siècles.Vous admettez vous qu’il y a en quelque sorte un équilibre permanent, quoi qu’il arrive, quelle que soit la température au sol.Je pense que ceci est faux. Il n’y a pas équilibre si la température au sol est  de -18°C, gaz à effet de serre ou pas paz à effet de serre.Il ne peut pas y avoir équilibre non seulement à cause de l’inertie thermique, qui mesure la lenteur de l’océan à se refroidir, mais aussi à cause de la capacité thermique de l’océan, qui mesure comme son nom l’indique sa capacité à conserver en interne une partie de l’énergie reçue.Cette capacité thermique est considérable. Il n’y a aucun besoin de gaz à effet de serre pour expliquer ce point.Dès que l’océan emmagasine de la chaleur, il en conserve une partie qui ne s’évacue pas.Bien évidemment si vous lui ôtez la possibilité d’emmagasiner de la chaleur en déclarant l’ensoleillement isotrope et à la température nécessaire pour qu’il ne chauffe pas, et bien , il ne chauffera pas.Seulement le rayonnement solaire n’est justement pas isotrope.Selon moi, s’il pouvait exister une terre à -18°C ( une chimère qui n’existe absolument pas) elle ne serait pas à l’équilibre et chaufferait peu à peu en raison de la capacité thermique de l’océan, qui est largement suffisante pour expliquer une telle différence de 33°C. La terre n’atteindrait l’équilibre que lorsque l’océan atteindrait une température de 15°C.Le même raisonnement s’applique à la lune, sauf que sur la lune ce n’est que le sol qui emmagasine de l’énergie interne, et ce sol n’a pas une capacité thermique comparable avec celle de l’océan.C’est cette capacité thermique qui explique que le sol ne soit en équilibre sur la lune que lorsque sa température moyenne est suffisante.Preuve que la lune n’est en équilibre elle aussi qu’à un certain niveau de température, obtenu gràce à cette capacité thermique et non pas grâce à des gaz à effet de serre : il n’y en a pas sur la lune …

    1. Jacques-Marie Moranne

      J’admets que l’océan puisse emmagasiner de l’énergie, mais sa température de surface ne peut pas dépasser ce qui correspond au rayonnement reçu.

      La seule différence avec la Lune est que, sur Terre la différence de température jour/nuit est faible (du fait de l’inertie), alors qu’elle est importante que la Lune, ce qui fait que la moyenne des racines quatrièmes y est beaucoup plus basse.

  17. Y.Courtieu

    Je ne comprends pas cette réponse.Nous sommes actuellement dans une situation où la température de surface dépasse le rayonnement reçu.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Oui, à cause du déséquilibre radiatif dû aux GES, qui empêchent la surface du sol (et des océans) de renvoyer leur chaleur par rayonnement au cosmos.

  18. Y.Courtieu

    Non, à cause du déséquilibre entre le rayonnement entrant et le rayonnement sortant.Vous êtes en train de vous contredire, désolé.Si vous admettez que l’océan emmagasine de l’énergie, il faut alors diminuer l’énergie du rayonnement sortant de la valeur de l’énergie ainsi emmagasinée, qui, par définition, ne sort pas, puisqu’elle est emmagasinée.C’est cela qui augmente la température au sol.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Je raisonne à l’équilibre, c’est-à-dire quand la température est suffisante pour que l’évaporation et la convection compensent ce déséquilibre.

  19. Y.Courtieu

    Vous raisonnez donc à 15° C et non pas à -18°C.C’est en effet à 15°C que l’équilibre dont vous parlez s’établit, tout au moins dans ma vision des chioses.Il vous reste donc à expliquer pourquoi la terre passe de -18°C à 15°C.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Je vous l’ai dit : à cause du déséquilibre radiatif (160 reçus, 40 renvoyés, 120 bloqués … tant qu’on n’a pas assez d’évaporation et de convection)

  20. Y.Courtieu

    Il faudra m’expliquer la différence que vous faites entre un déséquilibre radiatif causé par les GES et un déséquilibre radiatif causé par l’océan.Le premier fonctionne, mais le second non. Une telle position n’est pas tenable.

    1. Jacques-Marie Moranne

      En quoi l’océan cause-t-il un déséquilibre radiatif ?

      1. Y.Courtieu

        Voici en quoi l’océan crée un déséquilibre radiatif.A partir du moment où il est chauffé par le rayonnement entrant (le jour s’entend), l’océan se met à échanger de la chaleur avec l’atmosphère par convection et très vite aussi par évaporation.Cette chaleur est évacuée autrement que par rayonnement.Le rayonnement sortant lui-même diminue d’autant.Donc il y a un déséquilibre radiatif..

        1. Jacques-Marie Moranne

          Je ne suis pas sûr que nous placions le déséquilibre radiatif au même endroit :
          J’ai l’impression que vous le mettez entre la Terre (globale) et le cosmos, alors que je le place à la surface du sol.
          Si vous le placez comme moi, alors nous sommes d’accord.
          Si ce n’est pas le cas, alors vous imaginez que c’est l’atmosphère qui réchauffe l’océan.

          1. Y.Courtieu

            Je le place au sol. C’est le rayonnement IR du sol qui est diminué si l’océan échange avec l’atmosphère par convection et évaporation.Cela n’a rien à voir avec la rayonnement vers le cosmosn

          2. Jacques-Marie Moranne

            Je ne suis pas sûr de vous comprendre : selon moi :
            Effet de serre > déséquilibre radiatif du sol > échauffement du sol > évaporation et convection qui compensent le déséquilibre (évacuation de chaleurs latente et sensible)
            … alors que j’ai l’impression que vous raisonnez dans l’autre sens :
            Evacuation de chaleur latente et sensible > diminution du rayonnement terrestre > ???

          3. Y.Courtieu

            Je constate en effet que vous ne me comprenez pas.Votre raisonnement en très résumé, montre qu’il y a un échauffement dû aux gaz à effet de serre, dans le sens que vous évoquez.Sachez que je ne conteste pas ce point. Mon raisonnement prouve, dans l’autre sens effectivement, que si l’océan chauffe, il y a diminution du rayonnement terrestre.Je ne vois pas comment vous pourriez contester ce point.Cela fait deux raisons distinctes pour que le réchauffement de l’océan ait lieu et/ou pour que le rayonnement terrestre diminue.La première est tout à fait négligeable.La seconde est tout à fait considérableElles ne se contredisent pas, Par contre leur ordre de grandeur n’a rien de comparable.

          4. Jacques-Marie Moranne

            Si l’océan chauffe, il y a plus de vapeur d’eau, donc cela diminue effectivement le rayonnement terrestre vers le cosmos (je ne le conteste pas), mais quand on attient la saturation (ce qui est quasiment le cas), la chaleur latente d’évaporation l’emporte.
            Mais OK, spécifiez une situation de départ : le but est de connaître le sens du déséquilibre.

          5. Y.Courtieu

            Je pense qu’il faut ajouter aussi la convection. C’est une des façons dont l’océan évacue sa chaleur : par convection vers l’atmosphère. Cette évacuation vient aussi en diminution du rayonnement sortant.Et d’autre part ne pas oublier que tant que le sol n’est pas en équilibre thermique c’est à dire tant qu’il chauffe, il emmagasine de l’énergie interne qui, par définition, vient aussi en diminution du rayonnement sortant ( cette énergie est emmagasinée et donc non rayonnée)

  21. Y.Courtieu

    Je complète l’intervention précédemment proposée.La terre ne reçoit pas 160 de façon isotrope,  elle reçoit 320 le jour et rien la nuit.Cela change tout.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Oui, toujours un pb de moyenne de racines quatrièmes, mais, de toutes façons :
      rac4(160) = 3,55
      alors que (rac4(320) + rac4(0))/2 = 2,11
      Donc ce serait encore pire avec votre vision.

      1. Y.Courtieu

        Je suppose que par « pire » , vous voulez dire que, sans gaz à effet de serre et avec un éclairage calculé comme je le calcule, la terre serait « au départ » en quelques sorte, encore plus froide que -18°C. ?Il y a longtemps que je le pense, et vous aussi d’ailleurs, puisque vous envisagez dans votre ouvrage, sauf erreur de ma part, qu’elle « parte » d’une valeur située vers – 80°C. Cette valeur est bien plus logique que -18°C.En effet, la lune avec un albédo bien inférieur et sans gaz à effet de serre est à une température de l’ordre de -72° C.Cela dit il y a encore deux incohérences à la vision du GIEC, qu’il est bien regrettable selon moi que cous fassiez votre sur le sujet qui nous occupe.La première de ces deux incohérences est justement l’évaluation de l’albédo sur une terre sans gaz à effet de serre.Apparemment on garde le même, alors qu’on a supposé qu’il n’y avait pus de gaz à effet de serre, donc qu’il n’y a plus de vapeur d’eau.Par contre il reste des nuages pour expliquer de conserver le même albédo? Cela vous parait logique ? Moi, non.Mais surtout, la seconde de ces incohérences, c’est celle qui consiste à expliquer, qu’une terre à -18°C, sans gaz à effet de serre, chauffe en raison du déséquilibre radiatif causé par les gaz à effet de serre.Comment des gaz à effet de serre absents pourraient-ils causer un déséquilibre radiatif ?

        1. Jacques-Marie Moranne

          Je suis d’accord avec votre première remarque : l’albédo provient essentiellement des nuages, donc, indirectement de l’évaporation.
          Concernant votre seconde remarque :
          1. le CO2, qui a toujours été présent, cause un (mal nommé) effet de serre, faible, mais quand même.
          2. Le soleil, au zénith rayonne, sans albédo, 1360 W/m2, ce qui permet de chauffer l’eau localement, et de créer de l’évaporation, donc de l’ « effet de serre »
          C’est purement intuitif, mais …

  22. Y.Courtieu

    Je maintiens ma position, les gaz à effet de serre ne sauraient expliquer une pareille différence de température entre probablement un chiffre aux alentours de disons -60 à -70° C et non de -18°C. et la réalité qui est de 15°C.Cela suppose une collection d’absurdités dont voici les principales :
    1- Une planète sans gaz à effet de serre comme l’est la lune ne saurait chauffer en raison de la présence de gaz à effet de serre puisqu’il n’y en a pas. »Rattraper » la chose en imaginant un tout petit peu de gaz et un tout petit peu d’évaporation, est, à mes yeux, dérisoire. Un tel effet sera d’autant plus négligeable que l’eau en particulier a deux actions dont la plus efficace est d’augmenter l’albédo.  Plus il y a de nuages, plus il y a d’albédo. Ne me répondez pas qu’il ne faut pas confondre vapeur d’eau et nuages, je le sais. Il n’empêche que plus il y a de vapeur d’eau, plus il y aura de nuages.Rajouter de l’eau dans l’atmosphère augmentera l’albédo et l’absorption du rayonnement entrant « à l’aller » tout autant qu’elle augmentera un effet de serre déjà négligeable et qui le restera.
    2- Supposer la terre en équilibre à -60°C  ou à -18°C est absurde. Ceci ne serait possible, ainsi que je l’ai expliqué que si la terre était chauffée de façon isotrope. Or, ceci est faux. Votre argument auquel je n’avais pas encore songé sur une situation pire, en raison de l’erreur sur les racines quatrièmes renforce encore mon argumentation. Il est totalement absurde d’envisager qu’un océan à 210 K environ et chauffé à 320 W/m2 le jour n’emmagasine pas de chaleur le jour.Il est également absurde de supposer que cette chaleur soit totalement évacuée la nuit. L’océan chauffe de façon considérable le jour et ne rend pas toute cette chaleur la nuit. Il en conserve en interne une bonne partie d’une part et en transmet une bonne partie par convection puis évaporation à l’atmosphère.Un tel mécanisme, extrêmement puissant, peut seul expliquer le passage de -60°C à -18°C. Si l’on veut absolument expliquer les choses à partir d’un déséquilibre radiatif, ce mécanisme diminue fortement le rayonnement sortant pour deux raisons. Une partie de l’énergie reste stockée dans l’océan lui-même et une partie ne s’en va pas du sol par rayonnement mais par convection et évaporation.Cela diminue d’autant le rayonnement sortant du sol.Je maintiens aussi pour deux raisons, la première parce que c’est logique et la seconde parce que c’est observé depuis des millénaires, que la terre ne parviendra à l’équilibre que lorsque le sol atteindra la température de 15°C environ.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Sur votre point 1 : Il y a 4 effets : l’albédo, l’absorption du rayonnement solaire par les GES, l’ « effet de serre » (absorption du rayonnement du sol par les GES encore), et la chaleur latente d’évaporation. La prééminence de l’un ou de l’autre dépend essentiellement de la température, qui elle-même dépend de … : c’est compliqué. MAis l’albédo et l’effet de serre se saturent assez vite, ce qui n’est pas le cas de la chaleur latente d’évaporation (+7% par °C)
      Sur votre point 2 : je vous laisse faire le calcul de ce qu’un océan à 15°C, avec une inertie infinie (c’est-à-dire conservant une température stable) absorberait le jour et rayonnerait la nuit en l’absence de GES (et même d’albédo) : si le bilan est positif, c’est que l’océan se réchauffe (votre théorie), sinon, c’est moi qui ai raison.

  23. Y.Courtieu

    Je reviens sur le point 2. Il me parait important de bien le cerner.Le calcul à faire que vous me proposez ne convient pas à nous départager, à mon sens.a) Le calcul dont vous parlez doit être fait  à « -18°C » et pas à 15°C.b) Il doit être fait sans être à l’équilibre, donc certainement pas avec une inertie infinie. c) Il doit être fait sans GES, et sans albédo, en effet, c’est le seul point sur lequel je suis d’accord.Je ne vois pas la signification d’un calcul à 15°C ( qui correspond à la réalité) avec une température stable ( qui correspond aussi à la réalité actuelle)en l’absence de GES (  ce qui ne correspond pas à la réalité) et en l’absence d’albédo ( ce qui ne correspond pas à la realité non plus.)Il s’agit d’expliquer pourquoi une terre sans GES, sans albédo et à « -18°C » peut passer à une terre avec GES et albédo, à 15°C, ce que je fais.Il ne s’agit pas d’expliquer autre chose, qui, à mes yeux, désolé, n’a pas de signification.Un océan à 15 et conservant la même température est en équilibre donc le rayonnement entrant égale le rayonnement sortant dans ce cas.Point.Supposer que maintenant on enlève les GES et l’albédo n’a tout simplement pas de sens, désolé.Pourquoi ne pas supprimer l’océan, pendant que nous y sommes ?Je vous demande d’y réfléchir.

    1. Y.Courtieu

      J’ai réfléchi de mon côté à votre proposition de calcul et je me suis rendu compte d’une imprécision dans ma dernière réponse ci-dessus.J’ai indiqué :  » Un océan à 15°C et conservant la même température est en équilibre donc le rayonnement entrant égale le rayonnement sortant dans ce cas. Point. ».Il faut remplacer cette phrase par « Un océan à 15°C et conservant la même température est en équilibre thermique dans ce cas. Point. »L’autre phrase prêtait à confusion.Le calcul demandé n’en a pas plus de sens. Un océan qui conserve sa température ne peut pas chauffer.Ni à cause de gaz à effet de serre ( votre théorie) ni à cause du fait qu’il pourrait chauffer ( ma théorie ) puisque par hypothèse, il conserve sa température.

      1. Jacques-Marie Moranne

        Non, dans mon esprit, le but du calcul est de savoir si l’océan va se réchauffer ou se refroidir.
        Les 15°C de départ sont arbitraires : prenez 0°C si vous voulez : ce sera peut-être plus « parlant ».

  24. Y.Courtieu

    Dans ce cas il ne faut pas faire l’hypothèse que l’océan conserve sa température, soyez logique.Si vous faites cette hypothèse, l’océan ne se réchauffe pas ni ne se refroidit. : il conserve sa température !Je prend donc l’hypothèse que l’océan peut changer de température. Cela devient plus cohérent.Température arbitraire ?  OK. Quelles sont les autres hypothèses ? Pas de GES et pas d’albédo.S’il n’y a pas de gaz à effet de serre, ceux-ci n’auront aucun effet puisqu’ils sont absents.Sil n’y a pas d’albédo, vu que le rayonnement entrant en provenance du soleil n’est pas arbitraire, la température qui en résulte se calculera à partir de la puissance de ce rayonnement entrant et de la supposition qu’il n’y a pas d’albédo.Si le résultat est supérieure à la température initiale arbitraire que vous prenez, l’océan chauffera.S’il est inférieur, il refroidira..Dans les deux cas , les gaz à effet de serre absents n’auront aucun effet.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Que voulez-vous démontrer ?

  25. Y.Courtieu

    Je ne veux rien démontrer en l’occurrence. Vous m’avez demandé un calcul, je vous dis ce qu’il est possible d’en dire.C’est vous qui sembliez penser que ce calcul pourrait démontrer quelque chose.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Bonjour Yves,
      Je crois que nous nous sommes un peu perdus dans nos discussions : j’avais le sentiment que vous contestiez mon raisonnement (étayé par un calcul dans mon Livre La Physique du Climat).
      Je pensais que vous pourriez exposer un calcul contradictoire.

  26. Y.Courtieu

    Bonjour Jacques-Marie,Oui, je peux exposer un « calcul » ou plutôt une thèse contradictoire sur le point précis de la théorie du GIEC comme quoi les gaz à effet de serresont les seuls responsables du passage de « -18°C » à 15°C. Je pense l’avoir fait au cours de nos discussions à ceci près que ma théorie ne peut pas s’appuyer sur des calculs absolument complets. Certains chiffres ne peuvent tout simplement pas être calculés (cf ci-dessous mon NB). Beaucoup refusent de l’entendre.En très résumé :
    Ma théorie est que 99.99% de ce passage est dû à la présence de l ‘océan et de toute l’atmosphère y compris azote et oxygène et à 0.01% à peine aux gaz à effet de serre.Il y a trois erreurs graves dans la théorie ou le calcul du GIEC. Elles se retrouvent en grande partie dans « la physique du climat. »..Ces trois erreurs expliquent l’ampleur de l’erreur finale. Je vais pour la clarté vous les nommer.a) L’erreur de Gerlich :C’est celle identifiée par Gerlich sur la racine quatrième de la moyenne confondue avec la moyenne des racines quatrièmes. Vous l’avez comprise.b) L’erreur de l’enseignant:C’est celle qui consiste à évaluer à zéro la température côté nuit. C’est la plus considérable et la plus difficile à voir.C’est aussi la plus lourde de conséquences car elle est largement amplifiée par les deux autres.NB : je ne dispose pas malheureusement d’une théorie permettant de calculer la valeur de la température la nuit en toutes circonstances ( sur la lune , sur la terre suivant les hypothèses faites, etc…) Je ne crois pas que quelqu’un d’autre que moi dispose d’une telle théorie. Si oui, je suis preneur.Avez-vous mesuré son importance ?c) L’erreur de l’océan :C’est celle qui consiste à prendre l’océan pour un corps noir. Vous la faites à mon avis quand vous prêtez une inertie infinie à l’océan, ou quand vous négligez son énorme capacité thermique.Je rédige, sur le conseil de Benoit Rittaud, un article sur ces questions.Mais j’aurai besoin de l’aide des membres du comité scientifique de l’association pour que cet article ait des chances d’être reçu dans une revue.Vous pouvez m’appeler à ce sujet quand vous voulez. Sauf erreur vous avez  mon numéro de téléphone.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Votre b° : Sur Terre, ou du moins sur l’océan qui en occupe 71%, on peut considérer que la température moyenne est quasiment la même la nuit que le jour (on a une différence beaucoup plus importante au milieu des continents, mais ignorons cela).
      Votre c/ : OK pour ne pas considérer l’océan comme un corps noir : fixez-lui une émissivité/absorptivité : ça ne changera pas grand-chose.

  27. Y.Courtieu

    Sur le b)
    D’accord, mais cela ne résout mon problème que dans les conditions actuelles.Question : est-ce une coïncidence que la température la nuit soit proche de celle du jour précisément lorsque la terre est à l’équilibre ?Sur le c)A mon avis  aussi, cette modélisation ne change pas grand chose.Seulement, est-elle correcte ?Un océan qui actuellement renvoie son énergie selon la répartition qu’en donne votre ouvrage, à savoir :42 W//m2 par rayonnement32 W/m2 par convection87 W/m2 par évaporationne peut pas à mon sens être considéré comme un corps gris à qui on applique, fut-ce avec un coefficient correcteur appelé émissivité, la loi de Stefan-Boltzmann. Celle-ci n’est purement et simplement pas applicable du tout. Un corps gris n’aura jamais une répartition de ce genre. C’est aussi attribuer sans raison physique sérieuse aux gaz à effet de serre ce qui est, à mon avis toujours, simplement le résultat d’une accumulation d’énergie interne dans l’océan.Encore une fois, l’énorme capacité thermique de l’océan est purement et simplement gommée. Alors qu’Il s’agit d’une réalité physique palpable, mesurable et vérifiable. »Ce qui manque, comme vous le dites dans votre ouvrage » correspond à cette accumulation et pas à autre chose, ou alors de façon plus que très marginale, négligeable.Autrement dit la convection et l’évaporation évoquées se produisent non pas pour rétablir l’équilibre thermique, soit disant rompu à cause des gaz à effet de serre, mais parce que l’océan, directement éclairé par le soleil, chauffe. De cela il résulte un équilibre thermique. Je ne crois pas que je raisonne à l’envers. Je crois que c’est l’interprétation faite par le GIEC qui est à l’envers.

    1. Jacques-Marie Moranne

      Je vous ai répondu par mail directement : je ne crois que ces commentaires soient le moyen le mieux adapté à nos échanges.

  28. Y.Courtieu

    C’est d’accord.OK pour poursuivre en privé.

  29. Alex

    Bonjour, 
    J’ai découvert il y a peu qu’il existe des gens qui refuse de croire au réchauffement climatique. J’aimerai en apprendre un peu plus mais j’ai un niveau de physique qui remonte au lycée. 
    Pourriez-vous essayer si possible de m’expliquer ce dont vous parlez en vulgarisant. 
    Autrement je suis preneur de toute source de renseignement : Livre / vidéo, ect. 
    Merci d’avance pour vos réponses. 

  30. Jacques-Marie Moranne

    Je ne refuse pas de croire au réchauffement climatique : la température a bien augmenté (de l’ordre de 1,2°C) depuis la fin du Petit Age Glaciaire.

    Ce que je conteste, c’est :

    – l’alarmisme : aucune des catastrophes annoncées ne connaît même un début de réalité

    – la cause purement anthropique : elle fait partie de la charte du GIEC lors de sa création, et le GIEC n’a jamais exploré d’autre possibilité, alors que le seul CO2 ne peut expliquer une telle élévation de température : voir le § 10.3 : 0,2 ou 0,3°C au maximum pour un doublement.

    Si vous avez eu un niveau de Physique de bac S, vous devriez pouvoir comprendre ce livre

    Sinon, je vous invite à visiter le site https://climatetverite.net/

  31. Francis

     1 – Si le CO2 en excédent dans l’air venait principalement du dégazage des océans, le pH de ceux ci devrait augmenter (s’alcaliniser par le départ de l’acide carbonique).  Or il a baissé de 8,2 à 8,1, ce qui va plutôt dans le sens de la théorie du GIEC: l’eau océanique absorbe une partie du CO2 produit par l’oxydation des combustibles fossiles qu’elle dissous quand elle passe dans l’air sous forme de pluie pendant son cycle de circulation.
    2  –  Si j’ai bien compris, un corps noir est un corps transparent ?
    3  –  Une source de rayonnement consomme forcément de l’énergie. Soit celle-ci est puisée dans son stock de chaleur, et elle se refroidit soit cette énergie est produite par une réaction chimique ou nucléaire ou par la circulation d’un courant électrique.
    4 – Un rayonnement est un transfert de chaleur quand il n’y a pas réciprocité par le milieu ambiant.  Je comprends ça comme ça.     

  32. Jacques-Marie Moranne

    Sur votre point 1, je ne me sens pas assez qualifié pour répondre ; mais mon avis personnel est que l’homme est bien responsable de l’accroissement de concentration. D’autres, comme Camille Veyres, pensent autrement.

    2) Je ne vois pas d’où vous déduisez cela : un corps noir est, par nature, opaque : seule sa surface intervient dans les échanges radiatifs.

    3) … soit elle est compensée par un apport extérieur : voir par exemple https://climatetverite.net/2024/04/09/latmosphere-isole-le-sol-et-amplifie-la-temperature-du-sol/

    4) Un rayonnement est un transfert de chaleur si la cible est plus froide que la source (transfert proportionnel à la différence de T^^4).

  33. Francis

            Le point 1 est capital, c’est un argument majeur du GIEC. A mon avis, l’eau océanique des tropiques doit avoir un pH plus haut (plus pauvre en CO2 dissous)  que l’eau libre de glace de l’océan arctique. C’est facile à vérifier et c’est à faire. Ceci étant dit, et à mon avis, si l’homme a sa part de responsabilité dans la hausse du taux de CO2 dans l’air, cela ne justifie pas le catastrophisme climatique parce que  l’activité solaire, donc sa puissance calorifique, a elle aussi globalement augmenté depuis 1850.  Mais normalement, les observations astronomiques qui enregistrent l’activité solaire doivent en apporter la preuve, ça aussi c’est facile à faire et c’est un élément déterminant.  Si j’augmente la quantité de gaz qui brûle sous une casserole, la température de celle-ci augmente mais pas plus que le débit du gaz et évidemment pas indéfiniment.
         Concernant le méthane et le N2O, leur concentration dans l’air est respectivement de 0,0000001923% et de 0,00003358%, des taux ridiculement faibles pour la bonne raison que en se décomposant le NO2 libère de l’oxygène monoatomique qui brûle le méthane. Tout simplement.  Cela libère l’agriculture d’une accusation mensongère et cela conforte sa mission de piège à CO2, avec la sylviculture. Elles ne sont pas le problème, elles sont la solution.
          FH

Laisser un commentaire

The maximum upload file size: 512 Mo. You can upload: image, audio, video, document, spreadsheet, interactive, text, archive, code, other. Links to YouTube, Facebook, Twitter and other services inserted in the comment text will be automatically embedded. Drop file here