Effet de serre; CH4 VS CO2
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Effet de serre; CH4 VS CO2



  1. #1
    Kiwi 142857

    Effet de serre; CH4 VS CO2


    ------

    Bonjour.
    J'ai trouvé que le Méthane était 23 fois plus absorbant que le CO2 en PRG, est-ce que cela signifie que à un instant t, si il y a une quantité n et CH4 et la même quantité de CO2, est-ce que cela veut dire que pendant un laps de temps Δt (relativement court) durant lequel on aurait envoyé une même quantité q d'IR aux 2 gaz, cela signifie que le CH4 a absorbé 23 fois plus de radiations lumineuses que le CO2 ?
    Si oui...pourquoi ?

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  2. #2
    Coccinelleamoustaches

    Re : Effet de serre; CH4 VS CO2

    Salut Kiwi,

    Je vais répondre à ce que je peux dans ta question, en espérant que ça t'apporte des clés.
    Premièrement, je crois que pour étudier la contribution à l'effet de serre, s'intéresser à l'absorption infrarouge ne suffit pas forcément. L'effet de serre est du à la différence d'absorptivité entre le rayonnement du soleil et celui de la terre. En effet, le mécanisme (que tu connais peut-être, désolé de revenir la dessus si c'est le cas) est le suivant :
    - les gaz à effet de serre vont laisser passer les rayons du soleil entrant dans l'atmosphère (qui sont beaucoup dans le visible et l'ultraviolet, puisqu'ils sont émis à très hautes températures)
    - mais ils vont avoir tendance à absorber en partie le rayonnement sortant de la terre (globalement infrarouge car émis par un corps à température ambiante)
    - du coup ce qui rentre n'est pas égal à ce qui sort; il y a accumulation d'énergie
    - du coup, (r)échauffement
    (il se passe la même chose sous les vitres d'une serre, d'où le nom)

    Du coup, naïvement, je me dis que pour étudier l'effet de serre, il faut a minima deux données : les absorptivités "dans le coin des infrarouges", et d'autre part les absorptivité "dans le coin des longueurs d'ondes solaires" (visible-ultraviolet).
    De ce fait, le PRG et l'absorption IR ne peuvent pas être comparés directement, pour moi. Cependant si on considère que CO2 et CH4 sont tous deux parfaitement transparents au visible et ultraviolets (rayons du soleil), alors on se ramène effectivement à une mesure qui ne dépend que de l'absorption IR. Ceci dit, ça me paraît être une hypothèse casse-gueule puisque le CO2 ne me semble pas du tout transparent dans le visible, mais plutôt carrément gris.

    D'autre part, j'imagine que tu as déjà vu la tronche d'un spectre de raie. Ces saloperies sont ultra complexes. Du coup je ne sais pas exactement comment à été tiré le chiffre d'absorption IR... Un genre de facteur moyenné sur toute la bande ? En tout cas, les IR, c'est large, donc attention si tu veux réutiliser ce chiffre. Selon l'endroit où tu te situes dans la bande IR, ça peut changer radicalement.


    Enfin, pour la question du "pourquoi", difficile de répondre sans savoir le niveau de déconstruction que tu attends. Les absorptivités des molécules dépendent de la façon dont elles interagissent avec l'onde incidente, de la façon dont elles gigotent sous cette vague, tout ça... mais l'explication peut très bien déboucher sur un cours de 4h, que sur un truc expliqué en 2 minutes, donc il faut être plus précis sur ce que tu attends

  3. #3
    phys4

    Re : Effet de serre; CH4 VS CO2

    Bonjour à vous,
    Citation Envoyé par Coccinelleamoustaches Voir le message
    Cependant si on considère que CO2 et CH4 sont tous deux parfaitement transparents au visible et ultraviolets (rayons du soleil), alors on se ramène effectivement à une mesure qui ne dépend que de l'absorption IR. Ceci dit, ça me paraît être une hypothèse casse-gueule puisque le CO2 ne me semble pas du tout transparent dans le visible, mais plutôt carrément gris.
    A propos de cette remarque, CO2 n'a pas de raie dans le visible, CH4 non plus. Alors que H2O a des raies proche infra rouge qui déborde un peu sur le rouge.
    Voir le graphique joint :
    http://www.drgoulu.com/2011/11/13/climat-le-graphique/
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #4
    Coccinelleamoustaches

    Re : Effet de serre; CH4 VS CO2

    Autant pour moi, je n'avais pas pris le temps de regarder le spectre, c'est pourquoi j'avais pris soin de mettre cette remarque au conditionnel.
    Le CO2 serait donc transparent. Oui, je suis un peu con en fait, comme toutes les fumées de combustion sont gris-noirs, j'imputais ça plus ou moins au CO2 inconsciemment, alors que c'est probablement les particules de suie qui donnent la coloration au nuage. Enfin j'imagine.

    Du coup, sauf erreur de ma part [et c'est très possible ! Je ne fais que donner des arguments pour faire avancer le schmilblick mais je n'ai pas la science infuse et ne suis d'ailleurs qu'étudiant ], la corrélation semble validée : à une vache près, dire que le PRG du CH4 est 23 fois plus haut que celui du CO2 doit vouloir dire que le CH4 est globalement 23 fois plus absorbant que le CO2 dans l'IR. A condition encore une fois de bien s'accorder sur la définition de "absorbant dans l'IR" (puisqu'il doit y avoir quelque chose comme des millions de raies différentes dans cette bande)

    N.B: je voulais faire cette remarque dans le premier message mais j'ai oublié. Il n'est en tout cas pas une surprise que le CH4 soit un contributeur bien plus important au réchauffement. En effet, la méthanisation (production puis combustion du méthane généralement à partir de déchets) est considérée comme une technologie de captation de gaz à effet de serre (en plus de production d'énergie bien sur) alors qu'elle rejette du C02 !
    En effet, les déchets utilisés finiraient par fermenter et produire naturellement leur méthane, et donc par le rejeter dans l'atmosphère, contribuant ainsi à l'effet de serre. Alors que si on capte le méthane et qu'on le crame, on transforme CH4 en CO2, qui est beaucoup moins méchant. Donc c'est au bilan une énergie qu'on peut considérer comme "propre" bien qu'elle rejette du CO2 !

  5. A voir en vidéo sur Futura

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