L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander - Page 2
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L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander



  1. #31
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander


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    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    À supposer que la température de l'atmosphère soit homogène (difficile sinon impossible à imaginer) cela n'aurait aucune incidence sur l'effet de serre (si bien sûr sa composition ne change pas). Les raies d'absorbsion des gaz ne dépendent pas de leur température.

    Nicolas
    Finalement, à la relecture, je me demande si on parle bien de la même chose. Ca serait un peu embarassant, non?
    Je pen,sais que tu répondais à cette question là
    imaginez maintenant que l'atmosphère est parfaitement opaque au rayonnement infrarouge, mais que sa température diminue avec l'altitude l'effet de serre peut il encore augmenter ?
    mais ça ne va pas puisque tu dis
    À supposer que la température de l'atmosphère soit homogène
    A toi d'éclairer ma lanterne sinon ça va être totalement incompréhensible.
    Ceci dit, tu oubliais bien de parler d'émission.

    -----
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  2. #32
    Pio2001

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Avant d'envoyer des sondes se poser sur la surface de Vénus, on sous-estimait largement la température au sol. Etait-ce dû à une méconnaissance de l'importance de l'effet de serre, ou à une méconnaissance de l'atmosphère de Vénus ?
    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    Précise stp, donne des références. Là, comme ça, je ne peux pas te répondre parce que je ne connais pas le contexte de ta question.
    Je tiens cela de "Astronomie et Astrophysique", de Séguin et Villeneuve. Ils expliquent que depuis 1932, on savait par analyse spectroscopique que l'atmosphère de Vénus contenait plus de 90% de CO2. On s'attendait donc à une température notablement plus élevée que les -23 °C théoriques. Or ils écrivent au sujet de la première exploration de Vénus par les sondes Venera dans les années 1960 : "on ne s'attendait pas à ce que les sondes Venera révèlent que l'effet de serre y fait augmenter la température de près de 500 degrés".
    Mais ils n'indiquent pas si l'écart venait d'une erreur dans les propriétés connues du CO2, ou dans la quantité de CO2 dans l'atmosphère de Vénus. En fait, il est probable que ce fut tout simplement l'épaisseur de l'atmosphère, qui avait été sous-estimée, non ?

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    A la limite on peut assimiler l'atmosphère à du verre qui absorbe totalement le rayonnement infra rouge et donc à une fenêtre (ou précisément à une serre) si on accepte d'imaginer qu'il n'y a aucun échange par convection ou par turbulence.
    Oui, mais la question de départ indiquait une atmosphère totalement opaque au rayonnement infrarouge, ce n'est pas la même chose. Un miroir, par exemple, est totalement opaque, mais il n'absorbe rien du tout. C'est ce que j'avais en tête pour la question 4 : je me demande si l'effet de serre est le même en modélisant l'atmosphère par une vitre transparente dans le visible et noire et opaque dans les IR, et par une vitre toute aussi transparente dans le visible, toute aussi opaque, mais réfléchissante dans les IR.

    Compte tenu de la pagaille que j'ai fichue avec mes fausses manoeuvres, je réponds dans le corps de ce message

    Le verre n'est pas réfléchissant. C'est pour cela que la comparaison a du sens. L'atmosphère n'est pas non plus réfléchissante dans l'infrarouge.

    je ne vois pas ce que ce miroir vient faire. Si tu remplaces absorption par réflexion , il n'est plus question d'effet de serre.

    C'est une erreur fréquente de dire que l'atmosphère renvoie l'énergie émise par la surface et d'assimiler ça à une réflexion


    Toutes mes excuses Yves
    Dernière modification par yves25 ; 25/05/2014 à 09h22. Motif: encore une erreur de manipulation de ma part, yves
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  3. #33
    piot21

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Je vais reprendre ce que j'ai compris (plus exactement, ce que je crois avoir compris ), sans formule, de ce sujet finalement compliqué.

    - La Terre est à peu près en équilibre, elle reçoit l'énergie du soleil (à différentes longueurs d'onde surtout le visible), elle renvoie l'énergie vers l'espace (en fonction de sa température en sigma.T^4 comme tout corps noir, et donc ici dans l'infrarouge pour la T entre 150 et 300 K).

    - La Terre n'émet pas à sa température de surface, mais à une certaine altitude (pression) et température dans l'atmosphère. Par exemple, au niveau de l'équateur, le rayonnement IR vers l'espace (OLR) se situe en moyenne vers 238 W/m2 soit une T de 255 K (alors que la surface est à 298 K et devrait émettre à 446W/m2), source : traité de Pierrehumbert. La raison de cette différence est l'effet de serre : si l'atmosphère était optiquement fine (ou transparente) à l'IR, la Terre émettrait de sa surface (ou tout près). Et elle serait plus froide.

    - Ce qui s'échappe réellement vers l'espace (l'IR vu d'un spectromètre sur un satellite) est un mixte de photons émis de différentes couches selon l'épaisseur optique locale à l'IR de l'atmosphère, laquelle est liée aux concentrations de gaz à effet de serre (pas les mêmes aux pôles et aux tropiques par exemple). On peut faire la simplification d'une couche effective de radiation (vers l'espace), qui n'est pas une couche précise mais l'altitude (pression) moyenne de l'atmosphère à laquelle les photons émis vont sortir dans l'espace (ne vont plus être absorbés par une couche optiquement épaisse à l'IR qui les entourerait).

    - L'important dans cette approche du "système énergétique terre" est donc l'émission plus que l'absorption (sur laquelle insistait Nicolas, d'un point de vue moléculaire) : il existe un effet de serre quand la température de surface est supérieure à la température atmosphérique d'émission IR vers l'espace. (Cf formuls de Yves/25 page d'avant) Quand on ajoute des gaz à effet de serre, la couche effective de radiation de l'atmopshère est plus haute (à pression plus basse), donc à T plus froide puisqu'il existe un gradient thermique adiabatique ; il en résulte un déséquilibre radiatif qui amène les couches inférieures (surface et basse atmosphère) à se réchauffer.

    - En continuant les expériences de pensée "bizarres" : soit une planète un peu comme la nôtre en T sauf que les couches supérieures de l'atmosphère se trouvent plus chaudes que la surface. Si l'on ajoutait des gaz à effet de serre bien répartis, cela ne refroidirait-il pas la surface ?

  4. #34
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par piot21 Voir le message
    Je vais reprendre ce que j'ai compris (plus exactement, ce que je crois avoir compris ), sans formule, de ce sujet finalement compliqué.
    ....

    - En continuant les expériences de pensée "bizarres" : soit une planète un peu comme la nôtre en T sauf que les couches supérieures de l'atmosphère se trouvent plus chaudes que la surface. Si l'on ajoutait des gaz à effet de serre bien répartis, cela ne refroidirait-il pas la surface ?
    C'est bien ça et dans le cas où la température augmenterait avec l'altitude, l'effet de serre serait inversé: la surface serait refroidie par l'ajout de GES.
    Une solution de geoingénieurie?
    Evidemment, il faudrait imaginer une physique où la convection n'existe pas.
    Plus proche de la réalité: dans au coeur de la bande d'absorption du CO2, (la branche Q de la bande à 15 µm) , l'absorption est si forte que les photons émis vers l'espace proviennent de la stratosphère. Ce sont ces fréquences qui sont utilisées par les sondeurs de température pour déterminer la température de la strato donc. Des sondeurs comme IASI ou AIRS qui sont des spectro à transformée de Fourier ont une résolution spectrale qui permet de sonder à différents niveaux dans la stratosphère.

    Pour ces fréquences d'absorption le fait de rajouter du CO2 ne modifie plus leur contribution à l'effet de serre (intégré sur toutes les fréquences) et même à la limite, leur contribution pourrait devenir négative puisque la température augmente avec l'altitude dans la haute stratosphère .
    Dernière modification par yves25 ; 25/05/2014 à 09h34.
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  5. #35
    saint.112

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    Ce qui cloche, c'est que tu oublies l'émission de rayonnement par l'atmosphère ou par le verre dans le cas de la serre.
    Tout matériau qui absorbe, émet
    Tu as tout à fait raison, je négligeais complètement la réémission des gaz vers l'espace.
    Dont acte.

    Nicolas

  6. #36
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Tu as tout à fait raison, je négligeais complètement la réémission des gaz vers l'espace.
    Dont acte.

    Nicolas
    Tu n'es pas le seul dans ce cas. C'est par exemple le cas d'un thermodynamicien français qui en a même fait tout un bouquin en criant que l'effet de serre saturait parce que l'absorption par le CO2 sature. Il n'a rien compris.

    Il y a encore beaucoup de choses qu'on peut discuter sur l'effet de serre: par exemple comment fait on pour calculer le forçage radiatif correspondant?
    Quelle précision peut on en attendre?
    Et puis aussi effet de serre et second principe de la thermodynamique.
    Effet de serre sur Vénus: est ce le seul CO2 qui cause cet énorme effet de serre?

    Qu'est ce qu'on appelle "l'emballement de l'effet de serre"? (runaway geenhouse)
    Ca intéresse quelqu'un?
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  7. #37
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    OK, on va donc commencer par définir ce que l'on appelle l'effet de serre .
    C'est le fait qu'il existe une différence entre l'énergie émise par la surface et celle qui est émise par la planète, cad en haut de l'atmosphère et vers l'espace. On le quantifie par la différence entre les deux.
    Sur Terre, c'est donc
    avec T = 288 K et
    243 W/m2, c'est le flux moyen IR sortant vers l'espace
    (j'ai arrondi)
    sur Vénus, avec T =730K et le flux émis de 150 W/m2 (l'albédo est plutôt de 75% ), l'effet de serre est de l'ordre de 16 000 !
    Définir l'effet de serre juste par la différence de température entre haut et bas (et mesurée par la différence des puissances quatrièmes) n'entraîne-t-il pas un risque d'amalgamer différents phénomènes plus ou moins indépendants?

    Je pense en particulier au gradient adiabatique.

    Question: si on suppose une atmosphère composé de gaz qui n'absorbe pas d'IR, sauf pour une couche d'altitude élevée ne laissant passer aucune composante du spectre (par exemple réfléchissant 70% du flux incident et absorbant totalement le reste), quelle est l'évolution de la température entre le sol et la couche absorbante? Est-ce une température constante?

    [Il y a un texte intriguant de Lubos Motl sur le cas de Vénus: http://motls.blogspot.fr/2010/05/hyp...-on-venus.html
    Dernière modification par Amanuensis ; 26/05/2014 à 12h27.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  8. #38
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Pour ce qui est de la mesure de l'effet de serre, moi, dans mes cours, je faisais le rapport des flux. Ca me mettait à l'abri de cette question de puissances mais ça ne change rien fondamentalement.
    Le fait est que la différence de température entre l'atmosphère et la surface est partie intégrante de l'effet de serre. Ce n'est pas qu'une question purement radiative. Par contre, peu importe la raison pour laquelle la température diminue avec l'altitude. Il suffit qu'elle diminue.

    Pour ton exemple, je te remercie, c'est exactement le genre de question que j'espérais, c'est à dire des questions qui ne me viennent pas à l'esprit sans doute parce que j'ai trop le nez dans le guidon.

    Cette couche, c'est l'équivalent d'un nuage.
    Elle reçoit de la surface le flux que celle ci émet puisque l'atmosphère est transparente, elle émet vers la surface et vers l'espace. elle ne peut donc pas être à la même température que la surface. (L'atmosphère n'est pas une enceinte thermodynamique)
    si est son émissivité (= absorptivité = 1 - réflectivité)
    alors elle absorbe et émet
    avec Tn et Ts les températures du nuage et de la surface respectivement
    d'où
    Il y a donc bien une différence de température entre surface et nuage

    Pour ce qui concerne le billet que tu cites j'ai au moins une objection : l'effet de serre, c'est aussi l'émission de l'atmosphère vers la surface.
    Si l'effet de serre est faible ..disons nul , c'est plus simple, alors le flux d'énergie à la surface, c'est seulement l'énergie solaire et donc le sol est à 227K sinon, il faut imaginer que la surface est chauffée dynamiquement par les mouvements de l'atmosphère.

    Ou encore, l'émissivité de la surface est de l'ordre de 1 % , je ne pense pas que ça soit le cas d'une roche d'épaisseur de qq milliers de km, quelle qu'elle soit.

    Ou alors, qq chose m'échappe, j'ai peut être lu ça trop vite
    Dernière modification par yves25 ; 26/05/2014 à 16h13.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  9. #39
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    C'est l'effet de la pression que je ne vois pas bien.

    Si on prend une atmosphère comme celle de Vénus, avec une couche opaque comme je l'ai décrite, il va y avoir, mécaniquement, une grosse variation de pression entre le sol et la couche opaque supposée assez haute.

    Est-ce qu'on peut négliger tout effet sur la température de cette variation de pression, et ne raisonner qu'en terme d'émission/absorption de flux radiatifs?
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  10. #40
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Bah, moi, c'est un peu l'inverse que je ne vois pas bien.
    L'effet de la pression, c'est effectivement de conduire à une diminution de la température avec l'altitude (ou autrement dit une température potentielle constante). Une atmosphère transparente, ça implique qq chose de dynamiquement très stable avec seulement de la turbulence mais pas de convection profonde parce que sinon, la chaleur qui est transportée doit se dissiper qq part
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  11. #41
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Mais je en te comprends peut être pas parfaitement.
    En ce qui concerne le mécanisme lui même de l'effet de serre, l'origine de la différence de température entre les couches est sans importance mais ce qui compte c'est cette différence elle même.
    Tu peux tout aussi bien imaginer un satellite, faire son bilan énergétique et calculer la température interne en supposant que la couche externe est un matériau qui absorbe les IR en totalité. Il y aura bien effet de serre. La température de la couche externe sera fonction uniquement des échanges radiatifs.

    Pour une planète, la couche qui émet vers l'espace est à une profondeur optique de l'ordre de 1 (exp(- 1) est alors l'atténuation. Suivant la longueur d'onde ça donne une altitude différente ...et c'est comme ça qu'on sonde les températures depuis l'espace.

    La température de cette couche est est dépendante de son altitude et du gradient vertical et c'est là qu'intervient le gradient adiabatique ..à ceci près qu'il y a parfois condensation ce qui change la valeur du gradient.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  12. #42
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    Mais je en te comprends peut être pas parfaitement.
    En ce qui concerne le mécanisme lui même de l'effet de serre, l'origine de la différence de température entre les couches est sans importance mais ce qui compte c'est cette différence elle même.
    C'est une définition. Elle ne me pose pas de problème, je comprends "au-delà" des choix de définition (du moins j'essaie...).

    Mais j'ai l'impression que ce n'est pas la définition pour la plupart des gens, qui voient dans "effet de serre" non pas la différence de température en question mais le mécanisme particulier apparaissant avec une vitre transparente au visible (venant du Soleil) et opaque aux IR (venant du sol).

    J'anticipe un risque de "fausse compréhension", venant de deux significations distinctes de "effet de serre".

    (Je n'interviens pas tant sur le fond technique, mais sur les aspects "pédagogiques", c'est comme ça que j'ai compris le but du fil. J'ai soulevé l'effet de la pression, et pris un exemple, juste pour, éventuellement, si nécessaire, proposer une manière de faire comprendre la différence entre les mécanismes et l'effet.)
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  13. #43
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Pour ce qui concerne Venus, la figure jointe montre les flux radiatifs mesurés par des sondes en différentes latitudes (les hachures d'un même type correspondent à une descente dans l'atmosphère, c'est évidemment bruité!) D'après Titov et al, Geophysical Monographs serie 176, 2007)
    Difficile de penser à une atmosphère radiativement transparente: si c'était le cas, le flux serait constantNom : Capture_venus.PNG
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  14. #44
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    La température de cette couche est est dépendante de son altitude et du gradient vertical et c'est là qu'intervient le gradient adiabatique ..à ceci près qu'il y a parfois condensation ce qui change la valeur du gradient.
    [Technique, ce coup-là] Oui, et la présence d'eau ou pas paraît avoir un effet significatif dans les différences entre Vénus et la Terre.

    Le plus simple est le cas du "satellite", sans atmosphère: on se contente des effets radiatifs. Bien d'accord. (Et faut commencer par comprendre ce cas-là!)

    Ensuite on a l'effet de la présence d'un gaz quelconque, pas absorbant, et sans transition de phase: effet de la pression.

    Ensuite on a l'effet de la présence d'un gaz changeant de phase dans le domaine pression/température couvert par l'atmosphère: effet des changements de phase (condensation, etc.)

    Etc.
    Dernière modification par Amanuensis ; 26/05/2014 à 17h22.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  15. #45
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Je te suis et j'apprécie beaucoup.
    Mon but est d'essayer d'être clair et compréhensible et pourtant mettre fin à de fausses interprétations. Ca signifie à la fois préciser les choses et pourtant éviter les détails mineurs qui ne feraient que gêner la compréhension.

    Alors oui, il y a souvent compréhension partielle et donc en définitive totalement fausse (!!).
    Dans mon esprit, il faut d'abord comprendre les bases du mécanisme indépendamment de la cause de la différence de température entre le verre et la surface. Ensuite, on précise comment ça se passe sur Terre dans l'atmosphère réelle;
    Ce qui veut dire que, pour moi, l'effet de serre, c'est bien la couche de verre transparente au visible et opaque en IR ...à condition bien sûr de ne pas rajouter de la turbulence ou de la convection. C'est dans le vide que ça se passe!
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  16. #46
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    [Technique, ce coup-là] Oui, et la présence d'eau ou pas paraît avoir un effet significatif dans les différences entre Vénus et la Terre.
    Oui mais il ya quand même des nuages sur Venus (même si c'est H2SO4). Il y a aussi un aborbant des UV en haute altitude qu'on ne connaît pas bien.
    L'article de Titov que je signale essaie de faire le point sur les mécanismes qui ont conduit à la disparition de l'eau sur Venus.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  17. #47
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    Pour ce qui concerne Venus, la figure jointe montre les flux radiatifs mesurés par des sondes en différentes latitudes (les hachures d'un même type correspondent à une descente dans l'atmosphère, c'est évidemment bruité!) D'après Titov et al, Geophysical Monographs serie 176, 2007)
    Je ne comprends pas ce que représente la figure. "Net flux" = différence entre ce qui arrive du dessus et ce qui arrive du dessous? (Les valeurs sont petites: le flux solaire corrigé de l'albedo fait quelque chose comme 700 W/m², non?)
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  18. #48
    piot21

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Je ne comprends pas ce que représente la figure. "Net flux" = différence entre ce qui arrive du dessus et ce qui arrive du dessous? (Les valeurs sont petites: le flux solaire corrigé de l'albedo fait quelque chose comme 700 W/m², non?)
    La source :
    http://www.agu.org/books/gm/v176/176GM08/176GM08.pdf

    Voir la figure 6 pour les deux flux (entrant, sortant), la figure 7 étant (si je comprends bien) la différence entre les deux.

  19. #49
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Thanks!

    Voir la figure 6 pour les deux flux (entrant, sortant)
    Je comprends la figure comme donnant d'une part le flux solaire mesuré, vraisemblablement face au Soleil (on a une valeur en haut vers 500 W/m² si l'albedo est de 0,75 et qu'on est sous la couche réfléchissante), et d'autre part la valeur moyennée pour la planète, pour laquelle on s'attend à une valeur en haut du quart (vers 125 W/m², donc).
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  20. #50
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Je n'ai pas assez insisté:
    La légende le précise: il s'agit des flux radiatifs nets IR (infrarouge (thermal) pas solaire! ) dérivés des mesures des sondes Pionneer
    Dans le texte, on lit ceci

    Eperimental
    characterization of the thermal fluxes was the goal of three
    net flux radiometers (SNFR) on the pioneer Venus Small
    probes (Suomi et al., 1980) and an infrared radiometer (LIR)
    on the pV Large probe (Boese et al., 1979).
    Le flux net est la différence entre le flux plan montant (dirigé vers le haut) et le flux descendant.
    Les valeurs sont faibles parce qu'on est sensiblement au coeur d'un corps très opaque (dans un corps noir, le flux net serait nul).
    En haut de l'atmosphère, le flux descendant est faible et on tend vers la valeur du flux émis par la planète et qui équilibre l'énergie solaire qu'elle absorbe (cad aux environs de 150 W/m2 mais ce n'est évidemment pas la même valeur en tout point de la planète)
    au fur et à mesure de la descente, l'émission de l'atmosphère vers le bas fait que le flux descendant augmente très vite, le flux net diminue donc.
    A la surface, il est la différence esntre l'émission de la surface et l'émission de l'atmosphère (cad précisément une manifestation de l'effet de serre, cad que l'atmosphère contribue efficacement (et ici très efficacement!) à chauffer la surface)

    C'est pour cela que cette figure est pertinente par rapport à la discussion sur l'effet de serre: dans une atmopshère transparente, le flux descendant IR serait très faible et le flux net serait sensiblement constrant et égal à l'émission de la surface.

    Si on imagine qu'il existe une couche émissive qq part et rien en dessous (ce qui me semble être l'idée évoquée par Amanuensis ) alors tout en haut on devrait avoir une valeur equivalente à ce que donne la figure (de l'ordre de 150 W/m2) , ça reste constant jusqu'à la couche en question, là ça change brutalement et on retrouve l'émission de la surface moins celle de la couche (valeur inconnue puisqu'on n'a pas défini sa température) puis le flux net reste constant à cette valeur jusqu'à la surface.
    Dernière modification par yves25 ; 27/05/2014 à 11h38.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  21. #51
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    La discussion semble s'être tarie, j'en déduis donc que le coeur du mécanisme est bien compris, cad l'émission de rayonnement IR par l'atmosphère . Cependant, à mon avis, il reste des questions probablement pas très claires pour tout le monde mais là je peux me tromper.

    Je viens de lire ceci
    lorsqu’un photon est absorbé par une molécule de gaz carbonique, la molécule perd aussitôt l’excitation causée par cette absorption en émettant un photon dans le domaine infra rouge, vers le sommet de l’atmosphère ou vers le bas
    Ceci n'est pas exact. Voulez vous qu'on en discute?
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  22. #52
    Cendres
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message


    Ceci n'est pas exact. Voulez vous qu'on en discute?
    Ça pourrait être utile, oui.
    N'a de convictions que celui qui n'a rien approfondi (Cioran)

  23. #53
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Lorsqu'un photon est absorbé, son énergie est
    • soit réémise sous la forme d'un photon (ça, c'est l'émission stimulée)
    • soit transformée en énergie cinétique, cad en chaleur
      cette énergie cinétique est à son tour transformée en un photon par
      émission spontanée (c'est ce qu'on appelle la thermalisation)
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  24. #54
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par yves25 Voir le message
    cette énergie cinétique est à son tour transformée en un photon par
    émission spontanée (c'est ce qu'on appelle la thermalisation)
    Pas un photon. Plein de photons. La thermalisation à (disons) 290 K d'un photon solaire à 500 nm (visible) amène in fine l'émission de (exemple, avec très grosse simplification) 20 photons à 10 µm de longueur d'onde (infra-rouge).
    Dernière modification par Amanuensis ; 29/05/2014 à 12h08.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  25. #55
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Oui, ça dépend en fait de l'énergie du photon considéré. Tu prends un photon solaire à 500 nm mais dans le contexte de l'effet de serre, on parle des photons IR absorbés et émis dans les bandes d'absorption du CO2.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  26. #56
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Ce n'était qu'un exemple.

    La thermalisation d'un rayonnement amène essentiellement (si équilibre thermique) la conversion de n photons en m photons de longueur d'onde plus grande, avec m>n.

    Ce changement de longueur d'onde (et donc l'augmentation en nombre) est essentiel pour l'effet de serre.
    Dernière modification par Amanuensis ; 29/05/2014 à 12h35.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  27. #57
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    pour l'effet de serre.
    Au sens absorption/thermalisation/"capture" par opacité aux IR
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  28. #58
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Ce n'était qu'un exemple.

    La thermalisation d'un rayonnement amène essentiellement (si équilibre thermique) la conversion de n photons en m photons de longueur d'onde plus grande, avec m>n.
    .
    L'atmosphère n'est pas en équilibre thermique: la température n'y est ni uniforme ni constante.
    Ce n'est pas un détail, c'est essentiel. Elle est en équilibre thermodynamique local (ETL) tant que les collisions sont suffisantes.
    Cette notion d'ETL est fondamentale et ignorée ou oubliée par des physiciens qui se contentent d'une approche trop rapide de la question.
    Dernière modification par yves25 ; 03/06/2014 à 08h57.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  29. #59
    Amanuensis

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    Ce n'était pas le point. J'ai ajouté la parenthèse sur l'équilibre pour la rigueur, c'est accessoire.

    J'imagine que pinailler sur un détail accessoire est juste une manière de faire penser que je raconte n'importe quoi.

    Ma réaction initiale est au UN en rouge dans :

    Lorsqu'un photon est absorbé, son énergie est
    (...)
    soit transformée en énergie cinétique, cad en chaleur
    cette énergie cinétique est à son tour transformée en un photon par
    émission spontanée (c'est ce qu'on appelle la thermalisation)
    Ce un est faux. Or l'effet de serre est (pour moi) essentiellement lié à la thermalisation progressive de l'énergie solaire. De 1 à de plus en plus de photons, jusqu'à ceux qui se barrent vers l'espace.
    Dernière modification par Amanuensis ; 03/06/2014 à 09h30.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  30. #60
    yves25
    Modérateur

    Re : L'effet de serre: tout ce que vous avez toujours voulu savoir sans oser le demander

    J'imagine que pinailler sur un détail accessoire est juste une manière de faire penser que je raconte n'importe quoi.
    Pourquoi donc le prendre ainsi? Il me semblait qu'on discutait d'une manière intéressante.
    D'autant que la notion d'ETL est loin d'être un détail, c'est même une notion essentielle et pas si évidente.

    Ce un est faux. Or l'effet de serre est (pour moi) essentiellement lié à la thermalisation progressive de l'énergie solaire. De 1 à de plus en plus de photons, jusqu'à ceux qui se barrent vers l'espace.
    Ben, non pas directement en tout cas: l'énergie solaire est essentiellement absorbée par la surface, celle ci chauffe l'atmosphère par rayonnement IR et par convection.
    L'atmosphère ne "transforme" pas des photons solaires en photons IR .
    En réalité, c'est beaucoup plus proche de ce un qui te gêne:
    Il y a une part de transformation chaleur apportée par convection => refroidissement par rayonnement
    et d'autre part émission de photons IR absorbés puis re émis et ainsi de suite jusqu'aux derniers qui s'échappent vers l'espace.

    Les deux processus étant évidemment non discernables.

    Ce n'est pas du pinaillage, au contraire et c'est justement le but que j'ai voulu donner à cette discussion: susciter des questions , faire surgir des aspects dont je sous estime l'importance dans la compréhension des lecteurs.
    Dernière modification par yves25 ; 03/06/2014 à 11h13.
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

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