Effet de serre CO2 absorbance et rechauffement

[yves25]

Le schéma seul n'est en effet pas très clair. Le point essentiel de Lindzen (dans une conf à l'Institute of Physics en juin 2007, avec Alan J. Thorpe pour le point de vue opposé) est que dans les tropiques, les basses couches sont déjà largement saturées en absorption IR, la convection assure le transfert de chaleur vers les couches plus hautes, l'essentiel de l'effet de serre dans le climat réel devrait se faire dans la troposphère (par le CO2 et par l'augmentation de l'humidité spécifique) où le ∆T devrait être plus marqué qu'à la surface. C'est en effet ce que prévoient les modèles, mais pas ce que donnent les mesures pour le moment (depuis octobre 1978 par satellite, depuis plus longtemps par ballon-sonde), avec un ∆T tropo moins ou aussi important que le ∆Tsurface sur 20N-20S, au lieu d'être deux à trois fois plus marqué selon a prévision numérique.

Lindzen en déduit que l'effet de serre ne fonctionne pas comme les modèles le prévoient (au moins aux tropiques, le raisonnement ne vaut pas forcément aux pôles) et que son influence réelle sur les T est faible. .

Pour en revenir au débat.
1 il serait plus correct de dire que l'augmentation de l'effet de serre n'a pas ou ne semble pas avoir les conséquences prévues par les modèles. Parce que l'augmentation de l'effet de serre, elle fonctionne forcément et l'effet de serre n'a pas 36 façons de fonctionner. La variation de tempé qui en résulte , c'est autre chose et il faut distinguer la réponse transitoire , je ne vopis pas pourquoi tu dis que le pb n'est pas d'actualité.

Que les basses couches soient essentiellemnt saturées , c'est exact ..en première approximation car la fenêtre atmosphérique ne l'est jamais. Or c'est dans les régions tropicales que son absorption devient critique et je ne pense pas que le pb soit résolu (en passant, c'est encore la principale cause d'incertitude des codes radiatifs: le continuum de la vapeur d'eau)

Ce n'est sans doute pas essentiel néanmoins. Par contre, je reste un peu dubitatif quant aux écarts entre les évolutions des tempé de surface et tempé tropo. Les mesures de profil de température n'étaient pas si bons que ça non plus.
On dispose maintenant de bien meilleures données avec les interféromètres et d'une couverture beaucoup plus fréquente avec le GPS.

Donc, j'attends plutôt la sortie des premières climatologies basées là dessus mais ça n'est pas pour tout de suite.
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[invitea65d3c27]

On reste dans le débat de départ svp.
Les considérations sur le rôle du GIEC n'ont que peu de choses à voir avec le sujet de la discussion.

A priori, on essayait de mieux comprendre ce qu'est l'effet de serre.
ce qui veut dire que le dernier message, en particulier, n'a rien à faire ici.

Pas de problème. Je râlais en réaction à l'émission C dans l'air sur France 5 que je venais de visualiser où j'entends qu'il n'y a plus de doute sur l'origine humaine du réchauffement (càd la traduction thermique de l'effet de serre donc) et qu'il n'y aurait aucune théorie concurrente pour expliquer le réchauffement actuel.
Mais effectivement, c'est HS et si tu veux supprimer pour garder le fil bien centré sur le titre, aucun souci.

[invite78d2ef62]

Pour revenir en effet sur le débat ES, il semble que les échanges ont mis tout le monde d'accord pour le moment sur ces points :
- l'ES existe ;
- l'ES ne contredit pas le deuxième principe de la thermodynamique ;
- l'ES met en jeu les gaz opaques (absorbant/émettant) à l'IR lointain émis par la Terre ;
- l'ES peut se mesurer par des lois physiques connues ;
- l'ES est de facto calculé de manière raisonnablement approchée par des modèles radiatifs ligne à ligne, dont les résultats convergent de manière robuste.

Sauf si de nouveaux désaccords s'expriment, et ils sont les bienvenus, on a donc écartés pour le moment trois critiques sceptiques "radicales" :
a) l'ES n'existe pas ;
b) s'il existe, on ne peut pas le mesurer ;
c) si l'on peut le mesurer, on s'y prend mal.

Vient la quatrième famille de critique sceptique. L'ES existe, on sait le mesurer, mais :
A) soit on ne peut pas mesurer ses effets sur le climat actuel (=critique structurelle des modèles: ils sont inopérants à prédire le comportement à long terme d'un système complexe, voire chaotique) ;
B) soit on peut mesurer ses effets, mais on ne sait pas le faire pour le moment (critique conjoncturelle des modèles I : on ne sait pas contraindre / paramétriser des facteurs importants comme le soleil, la variabilité intrinsèque OA, les aérosols, les échanges strato/tropo, etc.)
C) soit on peut mesurer ses effets, mais rien n'indique que ceux-ci soient très graves (critique conjoncturelle des modèles II : les observations ne sont pas inquiétantes, et les projections les plus inquiétantes sont probablement dues à une mauvaise prise en compte de certains facteurs par les modèles faisant ces projections, cf. point ci-dessus).

Je me situe dans la catégorie B), et sans avoir creusé le sujet, je me demande si A) n'est pas aussi exact (dans ce cas, même pas la peine d'envisager B) et C) puisque le système climatique serait non-prédictible globalement ou régionalement). Quant à la version C), c'est finalement une dérivée optimiste de B).

Si l'on relance le débat depuis cette étape (à moins que l'on préfère une nouvelle discussion), nous voici donc avec environ 3 W/m2 de forçage par les GES anthropiques (depuis 1750) ou, de manière plus théorique, avec 3,7 W/m2 de forçage pour un doublement du CO2 toutes choses égales par ailleurs. Tout le monde est d'accord là-dessus, c'est une réalité.

Question d'un enfant de cinq ans : qu'est-ce que 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA peuvent bien changer de fondamental dans un système qui échange à chaque instant des centaines de W/m2 ?

Question d'un enfant de dix ans : si j'ai 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA, comment donc puis-je mesurer ce que cela va changer dans 10, 50 ou 100 ans sur un seul paramètre précis, à savoir les températures de surface sur les continents (là où je vis), alors que ce surcroît d'énergie peut finalement se dissiper un peu partout dans le système (en haute troposphère, en océan profond, en fonte des glaces, en tempêtes et cyclones, en condensation nuageuse, etc.) ? A-t-on vraiment les moyens de simuler (1900-2000) / prédire (2000/21000) les T surface si l'on ne sait pas dans le même temps simuler / prédire tous les autres mécanismes impliquant mes 3 W/m2 de forçage ?

[invitea65d3c27]

Question d'un enfant de 15 ans: qu'est-ce que 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA (sur 1,5 siècle) signifient quand l'incertitude sur le bilan TOA est supérieure à 5 W/m2.

[yves25]

Question d'un enfant de 15 ans: qu'est-ce que 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA (sur 1,5 siècle) signifient quand l'incertitude sur le bilan TOA est supérieure à 5 W/m2.

Evacuons rapidement cette "objection": elle ne tient évidemment pas
Ce n'est pas parce que je sais pas mesurer le flux que le fait d'en changer la valeur réelle n'a pas d'impact.

Autant dire que comme je suis très myope et que j'ai pas mes lunettes, je ne sais pas bien estimer la vitesse du camion qui me fonce dessus et que donc ça n'a pas d'importance.

Je pense qu'on peut éliminer cette question.

[yves25]

Pour revenir en effet sur le débat ES, il semble que les échanges ont mis tout le monde d'accord pour le moment sur ces points :
- l'ES existe ;
- l'ES ne contredit pas le deuxième principe de la thermodynamique ;
- l'ES met en jeu les gaz opaques (absorbant/émettant) à l'IR lointain émis par la Terre ;
- l'ES peut se mesurer par des lois physiques connues ;
- l'ES est de facto calculé de manière raisonnablement approchée par des modèles radiatifs ligne à ligne, dont les résultats convergent de manière robuste.

Sauf si de nouveaux désaccords s'expriment, et ils sont les bienvenus, on a donc écartés pour le moment trois critiques sceptiques "radicales" :
a) l'ES n'existe pas ;
b) s'il existe, on ne peut pas le mesurer ;
c) si l'on peut le mesurer, on s'y prend mal.

Vient la quatrième famille de critique sceptique. L'ES existe, on sait le mesurer, mais :
A) soit on ne peut pas mesurer ses effets sur le climat actuel (=critique structurelle des modèles: ils sont inopérants à prédire le comportement à long terme d'un système complexe, voire chaotique) ;
B) soit on peut mesurer ses effets, mais on ne sait pas le faire pour le moment (critique conjoncturelle des modèles I : on ne sait pas contraindre / paramétriser des facteurs importants comme le soleil, la variabilité intrinsèque OA, les aérosols, les échanges strato/tropo, etc.)
C) soit on peut mesurer ses effets, mais rien n'indique que ceux-ci soient très graves (critique conjoncturelle des modèles II : les observations ne sont pas inquiétantes, et les projections les plus inquiétantes sont probablement dues à une mauvaise prise en compte de certains facteurs par les modèles faisant ces projections, cf. point ci-dessus).

Je me situe dans la catégorie B), et sans avoir creusé le sujet, je me demande si A) n'est pas aussi exact (dans ce cas, même pas la peine d'envisager B) et C) puisque le système climatique serait non-prédictible globalement ou régionalement). Quant à la version C), c'est finalement une dérivée optimiste de B).

Si l'on relance le débat depuis cette étape (à moins que l'on préfère une nouvelle discussion), nous voici donc avec environ 3 W/m2 de forçage par les GES anthropiques (depuis 1750) ou, de manière plus théorique, avec 3,7 W/m2 de forçage pour un doublement du CO2 toutes choses égales par ailleurs. Tout le monde est d'accord là-dessus, c'est une réalité.

Question d'un enfant de cinq ans : qu'est-ce que 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA peuvent bien changer de fondamental dans un système qui échange à chaque instant des centaines de W/m2 ?

Question d'un enfant de dix ans : si j'ai 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA, comment donc puis-je mesurer ce que cela va changer dans 10, 50 ou 100 ans sur un seul paramètre précis, à savoir les températures de surface sur les continents (là où je vis), alors que ce surcroît d'énergie peut finalement se dissiper un peu partout dans le système (en haute troposphère, en océan profond, en fonte des glaces, en tempêtes et cyclones, en condensation nuageuse, etc.) ? A-t-on vraiment les moyens de simuler (1900-2000) / prédire (2000/21000) les T surface si l'on ne sait pas dans le même temps simuler / prédire tous les autres mécanismes impliquant mes 3 W/m2 de forçage ?

Bon, le résumé des positions a ceci d'avantageux qu'on avance un peu.

Ensuite, je suis toujours effaré de voir des phrases du genre je me situe ici ou je me situe là. Ce n'est pas une question de chapelle, de croyance ou de conviction. On fait donc le point et on distingue le certain, le probable et le moins sûr, on examine les risques et on fait ensuite un choix de faire qq chose ou de ne rien faire.

Le reste est de la rhétorique sans intérêt sauf pour ceux qui , en fait, n'aiment que ça (tiens j'ai regardé "Thank You for Smoking" hier et je n'ai pas pu m'empêcher de penser à certains arguments vus ici ou là)

Voyons ce qui concerne la critique A tout d'abord.
Un système chaotique ne se comporte pas toujours de façon chaotique et pas toujours à toutes les échelles de temps et d'espace. Si on considère l'espace des solutions, il existe des zones de de relative stabilité autour des attracteurs.

Le climat actuel fluctue autour d'un de ces attracteurs depuis que les continents ont leur position présente. La réponse du système climatique aux forçages est restée à l'intérieur d'une certaine fourchette . Il y a eu des accidents non linéaires mais pas de surprise du genre on chauffe et ça déclenche une glaciation. Le caractère chaotique du climat ne permettra pas de préciser le temps qu'il fera à petaouchnok en 2050 pour la communion du petit mais il fera plus chaud ou plus exactement: il fera plus chaud que s'il n'y avait pas eu d'augmentation du CO2.

C'est le comportement dans le détail qui n'est pas prévisible, pas le comportement d'ensemble . C'est peut être insuffisant pour convaincre les politiques comme tu le disais mais c'est une autre question.

[yves25]

Le schéma seul n'est en effet pas très clair. Le point essentiel de Lindzen (dans une conf à l'Institute of Physics en juin 2007, avec Alan J. Thorpe pour le point de vue opposé) est que dans les tropiques, les basses couches sont déjà largement saturées en absorption IR, la convection assure le transfert de chaleur vers les couches plus hautes, l'essentiel de l'effet de serre dans le climat réel devrait se faire dans la troposphère (par le CO2 et par l'augmentation de l'humidité spécifique) où le ∆T devrait être plus marqué qu'à la surface. C'est en effet ce que prévoient les modèles, mais pas ce que donnent les mesures pour le moment (depuis octobre 1978 par satellite, depuis plus longtemps par ballon-sonde), avec un ∆T tropo moins ou aussi important que le ∆Tsurface sur 20N-20S, au lieu d'être deux à trois fois plus marqué selon a prévision numérique.

Je reviens là dessus parce que c'est intéressant pour la compréhension des mécanismes mais peut être faudrait il ouvrir une discussion sur la convection. On verra si ca se développe mais mon dernier essai n'a rien donné.

En fait ce comportement là des modèles, je n'y ai pas prêté beaucoup d'attention et j'ai peut être raté qq chose en effet mais , je me demande s'il est bien significatif. Si oui, il traduit sans doute une faiblesse du schéma convectif mais ça ne change rien sur le fond, cad qu'il serait illusoire d'en tirer la conclusion que la sensibilité du climat est faible.

Dans la région intertropicale, le comportement de l'atmosphère est très proche d'un modèle radiatif convectif puisque Coriolis est négligeable. Il reste que la convection, c'est une alternance de convergences et de subsidences et que , ça, le radiatif convectif ne le simule pas. Il faudra donc s'en souvenir.

Ceci étant

1 l'argument de l'opacité de l'atmosphère me laisse de plus en plus perplexe puisque , ajouter du CO2 , c'est augmenter l'opacité vers 15 µm et que dans cette zone, l'atmosphère est opaque de toute manière. En d'autres termes , il faut raisonner sur ce qui se passe dans la fenêtre atmosphérique et , bien entendu, sur les transferts convectifs mais ceci est vrai partout.
La figure ci-dessous montre la transmission d’une atmosphère tropicale claire entre la surface et le sommet de l’atmosphère . On voit bien que la fenêtre atmosphérique n’est pas saturée alors que c'est là que se trouve le maximum d'émission à 300 K. Le raisonnement de Lindzen est valable dans les zones de convergence à cause ,évidemment, des nuages. D’ailleurs son raisonnement sur l’effet d’iris ne vaudrait rien s’il en était autrement.

Si l’atmosphère est en équilibre radiatif convectif, alors tout déséquilibre thermique d’une couche atmosphérique est compensée par un apport d’énergie de la couche en dessous , ça se transmet de proche en proche jusqu’à la surface. Il y a donc une relation linéaire entre le réchauffement d’une couche atmosphérique et celui qui se produit au voisinage de la surface

Moralité : la convection reste un pb mal maîtrisé et les mesures ne sont pas assez précises non plus . A ce stade, essayer de pinailler sur les détails des désaccords pour en tirer des conclusions très générales sur la nature du réchauffement est ses causes est de peu d’intérêt même pour les spécialistes.

Moralité 2 : si les modèles traduisent un comportement différent, c'est à cause des zones de subsidence et c'est à ça qu'il faut s'attacher.

Et que raconte Thorpe qui est loin d'être un béotien?

[invite78d2ef62]

(...)
Ensuite, je suis toujours effaré de voir des phrases du genre je me situe ici ou je me situe là. Ce n'est pas une question de chapelle, de croyance ou de conviction. On fait donc le point et on distingue le certain, le probable et le moins sûr, on examine les risques et on fait ensuite un choix de faire qq chose ou de ne rien faire.
(...)

Un détail de forme : je dis "je me situe" ici ou là non pas comme une position de chapelle, mais juste pour signaler où j'en suis quand je fais le point sur mes lectures et réflexions. D'ailleurs, je précise que je me situe là aujourd'hui, mais que je n'ai pas de raison a priori de m'y situer encore dans quelques années, ce sera peut-être le cas, peut-être pas. (Sur certains points, ma position a évolué en direction du "consensus" parce que telle ou telle critique sceptique me semblait intellectuellement intenable ou s'est révélée scientifiquement fausse). C'est pourquoi je suis plus à l'aise dans B) que dans C), c'est-à-dire que je n'exclus pas pour le moment un RC important d'origine anthropique. Ce sont fondamentalement les "likely" et "very likely" des jugements du GIEC qui me semblent très aventureux en l'état de la modélisation et de l'attribution-détection. Egalement en l'état des observations.

Je reviens au fond bientôt.

[invite78d2ef62]

(...)

Voyons ce qui concerne la critique A tout d'abord.
Un système chaotique ne se comporte pas toujours de façon chaotique et pas toujours à toutes les échelles de temps et d'espace. Si on considère l'espace des solutions, il existe des zones de de relative stabilité autour des attracteurs.

Le climat actuel fluctue autour d'un de ces attracteurs depuis que les continents ont leur position présente. La réponse du système climatique aux forçages est restée à l'intérieur d'une certaine fourchette . Il y a eu des accidents non linéaires mais pas de surprise du genre on chauffe et ça déclenche une glaciation. Le caractère chaotique du climat ne permettra pas de préciser le temps qu'il fera à petaouchnok en 2050 pour la communion du petit mais il fera plus chaud ou plus exactement: il fera plus chaud que s'il n'y avait pas eu d'augmentation du CO2.

C'est le comportement dans le détail qui n'est pas prévisible, pas le comportement d'ensemble . C'est peut être insuffisant pour convaincre les politiques comme tu le disais mais c'est une autre question.

Avant d'abord les rétroactions et la convection tropicale, on peut parler de cette première famille de critique. Personnellement, je la connais mal, j'ai quelques livres et bcp de papiers en attente de lecture (mais la dimension rapidement corsée sur la caractérisation mathématique d'un système comme chaotique me décourage un peu).

Une fois n'est pas coutume, je me permets de renvoyer à un texte de Maxence Revault d'Allones (océanographie physique) publié sur mon site et consacré à cette question. Il exprime de manière assez simple et précise le problème à ses yeux :
http://www.climat-sceptique.com/article-7183386.html

Si je le synthétise pour ceux qui n'ont pas envie de tout lire, voici en gros le passage le plus important (l'auteur explique avant la nature de la turbulence et des équations de la mécanique des fluides visant à la décrire) :

"Une approche de la question de la turbulence consiste à se désintéresser dans un premier temps des fluctuations turbulentes proprement dites pour se préoccuper exclusivement des caractéristiques moyennes de l’écoulement : vitesses, températures, humidités, salinités ou concentrations diverses… On est alors conduit à rechercher les équations que vérifient ces champs moyens, étant entendu que les champs réels instantanés –sommes des moyennes et des fluctuations- vérifient bien l’ensemble des équations qui régissent le mouvement et la diffusion.

Un opérateur de moyenne étant choisi qui relève d’une axiomatique simple dite encore « axiomatique de Reynolds », on peut démontrer que les champs moyens vérifient les mêmes équations que les champs instantanés à l’exception de celles qui ne sont pas linéaires, comme c’est précisément le cas des équations de Navier-Stokes. Dans ce cas, de nouvelles inconnues apparaissent dans les équations qui décrivent le champ des vitesses moyennes : ce sont les six tensions de Reynolds, moyennes des produits deux par deux des trois composantes des fluctuations de la vitesse. De ce fait, la question des champs moyens comporte plus d’inconnues que d’équations. Il est donc mathématiquement hors de question d’espérer résoudre le moindre problème tant que l’on ne disposera pas au minimum d’autant d’équations que d’inconnues. Il faut donc rechercher des équations supplémentaires : c’est le célèbre problème dit « de la fermeture des équations ».

Les tensions de Reynolds pouvant s’interpréter comme des flux turbulents de quantité de mouvement, la première idée qui vient à l’esprit est celle qui est évoquée plus haut : remplacer dans les équations de Navier-Stokes la viscosité moléculaire par une viscosité « virtuelle » ou « turbulente », par analogie des flux moléculaires de quantité de mouvement décrits par le terme visqueux et des flux turbulents décrits par les tensions de Reynolds. Encore une fois, cette aberration usuelle attribue au fluide une propriété qui relève de l’écoulement. Il existe quantité d’autres fermetures infiniment plus astucieuses qui reposent toutes sur des considération empiriques ou semi-empiriques, en général basées sur des équations dites « d’ordre supérieur », comme celle de l’énergie cinétique turbulente, à l’ordre deux. Si telle ou telle hypothèse de fermeture peut se révéler correctement adaptée à tel ou tel type d’écoulement, aucune n’est évidemment à même de permettre une fois pour toutes et dans tous les cas d’écrire pour le mouvement moyen, autant d’équations qu’il existe d’inconnues. On rencontre donc une fois de plus un problème structurel lié à la non-linéarité des équations du mouvement. Aucune fermeture empirique ne peut prétendre à l’universalité.

Il est par conséquent totalement faux d’affirmer comme beaucoup le croient que la turbulence constitue une « dentelle » inapte à entacher la prédiction des champs moyens."

En d'autres termes, l'argument souvent avancé que les sciences climatiques travaillent sur des moyennes et des conditions aux limites ne changerait pas grand chose à l'impréditicilité des phénomènes ainsi approchés, la caractérisation empirique des champs moyens formant une fermeture "artificielle" aux équations de Navier-Stockes, non susceptible de passer outre leur caractère non-linéaire. La conclusion forte est que le climat est imprédictible au même titre que la météo. La conclusion faible est que la prédictibilité (ou la reproductibilité) du climat est pour le moment un simple effet de paramétrisations empiriques qui "collent", mais parmi une infinitité d'autres paramétrisations possibles.

Ce qui va à l'appui de cette hypothèse, c'est par exemple l'échec persistant de la prévision des oscillations quasi-périodiques naturelles (attracteurs type ENSO, NAO, etc.) : ces phénomènes ne sont pas "la température à petaouschnok en 2050", selon l'expression de Yves, plus simplement de vaste patterns de circulation OA dans certains bassins. Or, sauf erreur, on ne peut pas dire à 6 mois si l'on sera en NAO+ ou NAO-, en Nino ou en Nina (sans même parler de l'ampleur relative de l'oscillation, simplement son basculement ou son émergence). Ni même pour l'instant à 5, 10 ou 15 ans si l'on va vers tel ou tel régime ENSO, ou AO, ou SAM, etc.

Autre exemple, on a montré que le réchauffement de la seconde partie du XXe siècle en HN corrèle correctement avec la variabilité intrinsèque (les oscillations ci-dessus, cf Corti 1999). Pour dire, "oui mais au-delà de ce bruit de fond, on distingue le signal anthropique", il faut présupposer que les modèles contraignent déjà assez bien le bruit de fond (la variabilité intrinsèque) et son amplitude "naturelle", au-delà de laquelle on est en présence d'une variabilité forcée. Or, cela ne semble pas possible et l'approche probabiliste (il y a des chances que l'on soit sorti de la variabilité naturelle) ne fait que contourne le problème (les "chances" en question ne caractérisent pas les phénomènes climatiques eux-mêmes, qui restent non-prédictibles car chaotiques, mais leur paramérisation particulière dans un modèle particulier).

[invite78d2ef62]

PS : je n'ai pas eu le temps de changer, mais il faut lire mes propos ci-dessus au conditionnel (le climat serait imprédictible, l'analyse par champ moyen serait inopérante, etc.) car franchement, je n'ai pas assez creusé pour avoir d'avis, je me contente d'exposer ceux des autres (enfin, ceux que l'on n'entend pas trop). Pour un point de vue opposé et lui aussi très introductif, en anglais, je signale d'ailleurs ce papier de G. Schmidt :
Schmidt, G.A., 2007: The physics of climate modeling. Phys. Today, 60, no. 1, 72-73.
Disponible en pdf sur cette page :
http://pubs.giss.nasa.gov/authors/gschmidt.html

[yves25]

Ce que tu ne cites pas , c'est ce que dit Revaud D'Allones sur ton propre site:

Il va de soi qu’en termes de bilans globaux, la question de la prédictibilité ne se pose pas. Si la Terre reçoit du Soleil plus d’énergie qu’elle n’en réémet, elle se réchauffe et inversement. Mais le devenir exact de la chaleur ainsi reçue de même que son impact sur les pluies, les vents, ou les courants marins de telle ou telle région particulière relève bien, pour sa part, des questions évoquées plus haut

C'est bien là qu'on atteint les limites de sa propre analyse les equations de Navier Stokes ne régissent pas le climat , elles le répartissent en qq sorte et, finalement, je ne vois pas tellement de contradiction entre cette conclusion et ce que je raconte à propos de Pétaouchnok.

Pour le dire autrement, le système climatique est contraint, ce qui relève de la turbulence s'applique à l'intérieur de cette contrainte.

[invite0dd4f252]

1 l'argument de l'opacité de l'atmosphère me laisse de plus en plus perplexe puisque , ajouter du CO2 , c'est augmenter l'opacité vers 15 µm et que dans cette zone, l'atmosphère est opaque de toute manière. En d'autres termes , il faut raisonner sur ce qui se passe dans la fenêtre atmosphérique et , bien entendu, sur les transferts convectifs mais ceci est vrai partout.
La figure ci-dessous montre la transmission d’une atmosphère tropicale claire entre la surface et le sommet de l’atmosphère . On voit bien que la fenêtre atmosphérique n’est pas saturée alors que c'est là que se trouve le maximum d'émission à 300 K. Le raisonnement de Lindzen est valable dans les zones de convergence à cause ,évidemment, des nuages. D’ailleurs son raisonnement sur l’effet d’iris ne vaudrait rien s’il en était autrement.

je ne comprends pas bien là.
Tu dis l'atmosphère en zone tropicale est déjà saturée en 15 microns.
Je suppose que c'est à cause de la vapeur d'eau car sinon ce serait pareil partout.
Mais de toute façon le CO2 n'absorbe pas pile-poil à 15 microns.
La bande d'absorption, sur un graphe que j'ai mis dans un autre forum, commence vers 12 microns.
A mon sens augmenter le CO2 en zone tropicale diminue donc encore la transmittance et augmente l'ES.

Non?

tiens je remets ce graphe ici.

[yves25]

Par abus de langage, quand on, parle de la bande à 15 µm, on parle de toutes les transitions voisines, donc on parle aussi de l'absorption du CO2 à un peu au dessus de 12 µm.
Par contre, si je parle des bandes à 10 µm qui sont très faibles, on parle de qq chose de complètement différent (c'est pas le m^me type de transition (nu2))

L'effet de serre s'applique parfaitement dans une bande qui est saturée entre surface et sommet de l'atmosphère ce n'est pas là le pb et l'absorption qui est augmentée par le CO2 augmente l'isolation aux fréquences auxquelles le CO2 absorbe et pas à côté.

Condidère donc les échanges radiatifs d'une couche située qq part dans l'atmosphère

1 elle échange avec la surface au travers de ce qui la sépare de la surface. Si c'est opaque, elle n'échange rien sinon, elle s'échauffe (on parle de "Heating from ground")
2 elle échange avce l'espace au travers de ce qui la sépare , (idem bien sûr) et cette fois c'est un refroidissement (cooling to space)
3 elle échange avec les autres couches et toujours au travers de ce qui les sépare. Si les couches sont proches , les échanges ne sont pas très atténués mais ils sont presque équilibrés puisqu'il y a peu de différence de température

Tous ces échanges ont lieu fréquence par fréquence.

Si tu considères la bande 15 µm du CO2, tu ajoute du CO2, tu augmentes l'opacité.

pour une couche assez élevée, elle n'est pas réchauffée par la surface, elle le sera moins mais ça ne change rien. Par contre, elle est davantage séparée de l'espace et le "cooling to space " de cette couche diminue. Elle se refroidit moins.

On voit que le raisonnement n'est pas dépendant de ce que la bande est saturée ou pas: il y a déplacement vers le haut de la zone qui se refroidit le plus vers l'espace. (ou du max de la fonction de poids, c'est très semblable) Ce déplacement vers le haut s'accompagne d'une diminution de l'énergie qui sort puisque la couche qui se refroidit est moins chaude (puisque plus haute)

Sa température augmentant (à flux convectifs constants), elle émet davantage à toutes les fréquences ...à condition que son coefficient d'absorption soit non nul à cette fréquence. Compte tenu de la présence de la fenêtre atmosphérique (en plus, elle est d'autant plus ouverte qu'on est haut) elle n'émet pas tout ce qu'elle gagne en chaleur. Donc , du point de vue radiatif, il y a un gain net.

Du coup cette couche a moins besoin d'un apport de chaleur convectif et la couche en dessous lui fournit moins de chaleur. De proche en proche, c'est la surface qui est gagnante autant que la couche

Ca va ou je m'exprime mal?

[invitea65d3c27]

Question d'un enfant de 15 ans: qu'est-ce que 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA (sur 1,5 siècle) signifient quand l'incertitude sur le bilan TOA est supérieure à 5 W/m2.

Evacuons rapidement cette "objection": elle ne tient évidemment pas
Ce n'est pas parce que je sais pas mesurer le flux que le fait d'en changer la valeur réelle n'a pas d'impact.

Je n'ai pas dit qu'un changement de flux n'a pas d'impact, je dis qu'on ne sait pas si AU TOTAL, il y a changement de flux à cause de l'incertitude des mesures.
En effet, en science expérimentale, une variation plus faible que l'incertitude n'a statistiquement aucun sens. C'est indécidable et toute affirmation contraire relève de la foi.
Un médecin, en bon scientifique, s'il voit un gain de 3,7kg mais en utilisant une balance précise à 5 kg près ne concluera pas qu'il y gain de poids, il conclura qu'on ne peut rien conclure.

[invite78d2ef62]

Ce que tu ne cites pas , c'est ce que dit Revaud D'Allones sur ton propre site:
Il va de soi qu’en termes de bilans globaux, la question de la prédictibilité ne se pose pas. Si la Terre reçoit du Soleil plus d’énergie qu’elle n’en réémet, elle se réchauffe et inversement. Mais le devenir exact de la chaleur ainsi reçue de même que son impact sur les pluies, les vents, ou les courants marins de telle ou telle région particulière relève bien, pour sa part, des questions évoquées plus haut
C'est bien là qu'on atteint les limites de sa propre analyse les equations de Navier Stokes ne régissent pas le climat , elles le répartissent en qq sorte et, finalement, je ne vois pas tellement de contradiction entre cette conclusion et ce que je raconte à propos de Pétaouchnok.
Pour le dire autrement, le système climatique est contraint, ce qui relève de la turbulence s'applique à l'intérieur de cette contrainte.

Nous sommes d'accord... mais je pense que nous ne sommes pas d'accord, donc il faut préciser ton propos.

Je vais reformuler pour montrer le problème :

A. Le système océan-terre-atmopshère reçoit une contrainte (3 W/m2), on est d'accord et on travaille sur elle.

B. Les effets de cette contrainte (rétroactions) et leur traduction thermique en surface (réchauffement) sont de nature chaotique (ou font intervenir des systèmes chaotiques).

C. Un système chaotique étant par nature non prévisible (au sens où il y a une forte amplification dans le temps de l'incertitude initiale), la modélisation climatique sur 100 ans est sans objet.

Comme tu n'es pas d'accord (je pense) avec la dernière phrase de C, il doit y avoir un problème ailleurs, sans doute dans B. Cela rejoint en fait la question de mon enfant de dix ans : dire aujourd'hui qu'il ferait +2-4°C en France en 2100, cela suppose d'avoir contraint toute une chaine de causes et d'effets dont la traduction finale est cette fourchette sur ce paramètre et à cet endroit. Or, comment la contraindre de manière crédible si cette chaine fait intervenir du chaos (ou même une complexité combinatoire croissante des sous-systèmes impliqués, sans parler de chaos proprement dit)?

Pour le dire autrement, je vois mal pourquoi les modélisateurs sont contents d'intercomparaisons robustes sur les températures de surface alors qu'ils sont mécontents sur leurs intercomparaisons de précipitation, de nébulosité, de pression 500 hPa, etc. Si tout est bien interconnecté, la conclusion est que la robustesse des simulations de Ts relève des paramétrisations, mais pas d'une simulation correcte de l'ensemble des systèmes impliqués pour aboutir à une certaine Ts. Donc, cette erreur initiale des modèles (le fait qu'ils simulent mal certains traits importants) peut très bien s'amplifier et aboutir à des Ts 2100 n'ayant rien à voir avec la réalité.

Pour aller au-delà des généralités, il faudrait donc voir dans quelle mesure les modèles butent réellement ou non sur des comportements chaotiques dans les mécanismes de "répartition" de l'énergie en surcroit du forçage initial.

[yves25]

Je n'ai pas dit qu'un changement de flux n'a pas d'impact, je dis qu'on ne sait pas si AU TOTAL, il y a changement de flux à cause de l'incertitude des mesures.
En effet, en science expérimentale, une variation plus faible que l'incertitude n'a statistiquement aucun sens. C'est indécidable et toute affirmation contraire relève de la foi.
Un médecin, en bon scientifique, s'il voit un gain de 3,7kg mais en utilisant une balance précise à 5 kg près ne concluera pas qu'il y gain de poids, il conclura qu'on ne peut rien conclure.

C'est pas vrai!
On va pas recommencer, quand même.

On vient de se mettre d'accord sur le fait que le changement a bien lieu; C'est à dire qu'on sait parfaitement que tu as grossi de 3,7 kgs . Que tu ne puisses pas le mesurer ne change rien à l'affaire. A toi de mettre des lunettes s'il le faut ou de changer de balance.

On l'a montré par une autre voie (indirecte).

[invitea65d3c27]

On l'a montré par une autre voie (indirecte).

La voie indirecte repose sur d'autres hypothèses pas sur des observations.
Ca revient à montrer qu'on peut s'élever dans l'air en tirant sur ses lacets. Donc ça ne "montre" rien du tout.

[yves25]

Nous sommes d'accord... mais je pense que nous ne sommes pas d'accord, donc il faut préciser ton propos.

Je vais reformuler pour montrer le problème :

A. Le système océan-terre-atmopshère reçoit une contrainte (3 W/m2), on est d'accord et on travaille sur elle.

B. Les effets de cette contrainte (rétroactions) et leur traduction thermique en surface (réchauffement) sont de nature chaotique (ou font intervenir des systèmes chaotiques).

C. Un système chaotique étant par nature non prévisible (au sens où il y a une forte amplification dans le temps de l'incertitude initiale), la modélisation climatique sur 100 ans est sans objet.

Comme tu n'es pas d'accord (je pense) avec la dernière phrase de C, il doit y avoir un problème ailleurs, sans doute dans B. Cela rejoint en fait la question de mon enfant de dix ans : dire aujourd'hui qu'il ferait +2-4°C en France en 2100, cela suppose d'avoir contraint toute une chaine de causes et d'effets dont la traduction finale est cette fourchette sur ce paramètre et à cet endroit. Or, comment la contraindre de manière crédible si cette chaine fait intervenir du chaos (ou même une complexité combinatoire croissante des sous-systèmes impliqués, sans parler de chaos proprement dit)?

Pour le dire autrement, je vois mal pourquoi les modélisateurs sont contents d'intercomparaisons robustes sur les températures de surface alors qu'ils sont mécontents sur leurs intercomparaisons de précipitation, de nébulosité, de pression 500 hPa, etc. Si tout est bien interconnecté, la conclusion est que la robustesse des simulations de Ts relève des paramétrisations, mais pas d'une simulation correcte de l'ensemble des systèmes impliqués pour aboutir à une certaine Ts. Donc, cette erreur initiale des modèles (le fait qu'ils simulent mal certains traits importants) peut très bien s'amplifier et aboutir à des Ts 2100 n'ayant rien à voir avec la réalité.

Pour aller au-delà des généralités, il faudrait donc voir dans quelle mesure les modèles butent réellement ou non sur des comportements chaotiques dans les mécanismes de "répartition" de l'énergie en surcroit du forçage initial.

Tout d'abord, il y a qq chose de, finalement, très important dans la conclusion de Revauld d'Allone et tu l'occultes.

C'est, que , de toutes façons, la planète se réchauffera. (Si la Terre reçoit du Soleil plus d’énergie qu’elle n’en réémet, elle se réchauffe et inversement.)

Toi, tu sembles traduire le chaos par "on n'est même pas sûr qu'au final le climat sera plus chaud.

Or, ça, ce n'est pas vrai sauf intervention du fameux thermostat qui, s'il existe, n'est pas si efficace que ça puisque le climat moyen varie bien. Disons que si ce thermostat existe, il empêche peut être de trop sortir des limites connues mais si on discute pas convection, on laisse ça de côté.

Une terre plus chaude correspond à un climat plus chaud.

L'analyse des bilans d'énergie est imparable , ce qui est discutable et pose pb, c'est la façon dont cette énergie supplémentaire va se distribuer dans l'espace et dans le temps.

[invite0dd4f252]

Par abus de langage, quand on, parle de la bande à 15 µm, on parle de toutes les transitions voisines, donc on parle aussi de l'absorption du CO2 à un peu au dessus de 12 µm.
Par contre, si je parle des bandes à 10 µm qui sont très faibles, on parle de qq chose de complètement différent (c'est pas le m^me type de transition (nu2))

L'effet de serre s'applique parfaitement dans une bande qui est saturée entre surface et sommet de l'atmosphère ce n'est pas là le pb et l'absorption qui est augmentée par le CO2 augmente l'isolation aux fréquences auxquelles le CO2 absorbe et pas à côté.

Condidère donc les échanges radiatifs d'une couche située qq part dans l'atmosphère

1 elle échange avec la surface au travers de ce qui la sépare de la surface. Si c'est opaque, elle n'échange rien sinon, elle s'échauffe (on parle de "Heating from ground")
2 elle échange avce l'espace au travers de ce qui la sépare , (idem bien sûr) et cette fois c'est un refroidissement (cooling to space)
3 elle échange avec les autres couches et toujours au travers de ce qui les sépare. Si les couches sont proches , les échanges ne sont pas très atténués mais ils sont presque équilibrés puisqu'il y a peu de différence de température

Tous ces échanges ont lieu fréquence par fréquence.

Si tu considères la bande 15 µm du CO2, tu ajoute du CO2, tu augmentes l'opacité.

pour une couche assez élevée, elle n'est pas réchauffée par la surface, elle le sera moins mais ça ne change rien. Par contre, elle est davantage séparée de l'espace et le "cooling to space " de cette couche diminue. Elle se refroidit moins.

On voit que le raisonnement n'est pas dépendant de ce que la bande est saturée ou pas: il y a déplacement vers le haut de la zone qui se refroidit le plus vers l'espace. (ou du max de la fonction de poids, c'est très semblable) Ce déplacement vers le haut s'accompagne d'une diminution de l'énergie qui sort puisque la couche qui se refroidit est moins chaude (puisque plus haute)

Sa température augmentant (à flux convectifs constants), elle émet davantage à toutes les fréquences ...à condition que son coefficient d'absorption soit non nul à cette fréquence. Compte tenu de la présence de la fenêtre atmosphérique (en plus, elle est d'autant plus ouverte qu'on est haut) elle n'émet pas tout ce qu'elle gagne en chaleur. Donc , du point de vue radiatif, il y a un gain net.

Du coup cette couche a moins besoin d'un apport de chaleur convectif et la couche en dessous lui fournit moins de chaleur. De proche en proche, c'est la surface qui est gagnante autant que la couche

Ca va ou je m'exprime mal?

je comprends des choses mais pas tout.

j'ai un peu de mal avec cette notion de saturation.

pour moi la saturation d'une bande à une longueur d'onde donnée veut dire que lorsque je regarde la Terre depuis l'espace, à cette longueur d'onde là, le rayonnement correspond à la fonction de Planck le B (lambda,T) à la température minimale de la troposphère déterminée elle-même par la convection.
C'est peut-être cette température qui correspond à la hauteur maximale atteinte par la couche la plus froide dont tu parles.
Non?

[invitea65d3c27]

Tout d'abord, il y a qq chose de, finalement, très important dans la conclusion de Revauld d'Allone et tu l'occultes.

C'est, que , de toutes façons, la planète se réchauffera. (Si la Terre reçoit du Soleil plus d’énergie qu’elle n’en réémet, elle se réchauffe et inversement.)

Il a dit "Si la Terre reçoit du Soleil plus d’énergie qu’elle n’en réémet". C'est loin d'être une affirmation.

L'analyse des bilans d'énergie est imparable , ce qui est discutable et pose pb, c'est la façon dont cette énergie supplémentaire va se distribuer dans l'espace et dans le temps.

L'analyse des bilans d'énergie ne sera "imparable" que si elle est confirmée par l'observation. Ce n'est pas le cas à cause de l'incertitude des mesures. D'ailleurs, si c'était le cas, les questions comme l'effet iris qui chamboule complètement le bilan radiatif ne se poseraient même pas.

On peut se mettre d'accord que le forçage est positif (à choisir entre 1,5W/m2 pour certains et 2,7 W/m2 pour d'autres) comme le fait Charles mais c'est juste une hypothèse de travail intermédiaire pour pouvoir discuter de la traduction thermique de ce forçage, pas un fait "imparable".

[invite78d2ef62]

Tout d'abord, il y a qq chose de, finalement, très important dans la conclusion de Revauld d'Allone et tu l'occultes.
C'est, que , de toutes façons, la planète se réchauffera. (Si la Terre reçoit du Soleil plus d’énergie qu’elle n’en réémet, elle se réchauffe et inversement.)
Toi, tu sembles traduire le chaos par "on n'est même pas sûr qu'au final le climat sera plus chaud.
Or, ça, ce n'est pas vrai sauf intervention du fameux thermostat qui, s'il existe, n'est pas si efficace que ça puisque le climat moyen varie bien. Disons que si ce thermostat existe, il empêche peut être de trop sortir des limites connues mais si on discute pas convection, on laisse ça de côté.
Une terre plus chaude correspond à un climat plus chaud.
L'analyse des bilans d'énergie est imparable , ce qui est discutable et pose pb, c'est la façon dont cette énergie supplémentaire va se distribuer dans l'espace et dans le temps.

Je l'occulte d'autant moins que je l'ai publié, et avec grand plaisir.

Avant d'entrer dans la discussion du thermostat, c'est-à-dire des rétroactions dont la convection et le gradient thermique, je continue simplement de creuser le premier point : celui-ci (la nature chaotique ou complexe du climat) est en soi agnostique sur le fait de savoir si cela réchauffe, il dit avant tout que le delta est de toute façon non-prévisible. C'est quand même important, parce que toutes les discussions portent sur la prévisibilité et tout le monde s'empoigne sur les fourchettes GIEC des Ts ou du niveau des mers, et leur best estimate. Si ces fourchettes n'ont aucun sens en raison de la nature même du climat, cela change quand même la donne. Je ne dis pas que c'est mieux d'ailleurs (il est au contraire désagréable d'être dans l'incertitude), mais on discute là de la modélisation de l'ES en soi, sans porter de jugement sur ce que l'on peut déduire politiquement ou personnellement des résultats.

[yves25]

je comprends des choses mais pas tout.

j'ai un peu de mal avec cette notion de saturation.

pour moi la saturation d'une bande à une longueur d'onde donnée veut dire que lorsque je regarde la Terre depuis l'espace, à cette longueur d'onde là, le rayonnement correspond à la fonction de Planck le B (lambda,T) à la température minimale de la troposphère déterminée elle-même par la convection.
C'est peut-être cette température qui correspond à la hauteur maximale atteinte par la couche la plus froide dont tu parles.
Non?

En fait quand on dit qu'une bande est saturée, il faut préciser le contexte sinon ça n'a pas de sens puisqu'il suffit de prendre une couche suffisamment fine pour que le nb de molécules absorbantes devienne très faible et la bande non saturée.
En outre, il faut aussi définir l'intervalle spectral.

Ta définition précise en qq sorte les conditions mais imagine que l'absorption soit encore plus forte (centre de la branche Q de la transition 00(0)0 ->1(1)00, je suppose que c'est clair pour toi, sinon, c'est ce qu'il y a de plus intense comme absorption pour le CO2 aux envrons de 15 µm). Dans ce cas, tu sondes la strato et plus la tropo.

Quend on parlait de bande saturée, c'était généralement dans la transmission surface TOA, étant entendu que pour d'autres niveaux ce n'était pas forcément le cas mais ça précise quand même un domaine où l'absorption est forte.

La notion n'est donc pas précise en effet.

[yves25]

Je l'occulte d'autant moins que je l'ai publié, et avec grand plaisir.

Avant d'entrer dans la discussion du thermostat, c'est-à-dire des rétroactions dont la convection et le gradient thermique, je continue simplement de creuser le premier point : celui-ci (la nature chaotique ou complexe du climat) est en soi agnostique sur le fait de savoir si cela réchauffe, il dit avant tout que le delta est de toute façon non-prévisible. C'est quand même important, parce que toutes les discussions portent sur la prévisibilité et tout le monde s'empoigne sur les fourchettes GIEC des Ts ou du niveau des mers, et leur best estimate. Si ces fourchettes n'ont aucun sens en raison de la nature même du climat, cela change quand même la donne. Je ne dis pas que c'est mieux d'ailleurs (il est au contraire désagréable d'être dans l'incertitude), mais on discute là de la modélisation de l'ES en soi, sans porter de jugement sur ce que l'on peut déduire politiquement ou personnellement des résultats.

Ce que dit Gavin Schmidt n'est pas différent de ceque je dis ici mais il insiste en effet sur un point très important, c'est l'émergence de propriétés d'ensemble.

C'est courant en systémique.

ca explique entre autre que le comportement du systeme climatique peut correspondre à un chaos déterministe.

Maintenant, est il raisonnable de penser que le climat est entièrement chaotique? Chaos non déterministe, j'entends.

Je me demande alors pourquoi, les réponses aux forçages orbitaux ont été régulièrement les mêmes (en ordre de grandeur, en température par exemple) au cours de ces deux derniers millions d'années. Par contre, il ya certainement eu de trsè grosses différences dans le détail entre les épisodes glaciares et pas seulement du fait du forçage.

Je crois qu'on peut trouver plein d'exemples du même type: éruptions volcaniques, Nino etc..

Enfin, il faudra être cohérent: ou bien c'est complètement chaotique et les variations d'activité solaire n'ont pas plus de sens que le reste ou bien ça l'est pas complètement et pas plus pour le soleil que pour l'effet de serre. Or, le Petit Age Glaciaire, on tend bien à l'attribuer au minimum de Maunder, de même le réchauffement du début du 20e attribue en partie au soleil, si c'est complètement chaotique, ça ne tient plus.

[invite8915d466]

je comprends des choses mais pas tout.

j'ai un peu de mal avec cette notion de saturation.

pour moi la saturation d'une bande à une longueur d'onde donnée veut dire que lorsque je regarde la Terre depuis l'espace, à cette longueur d'onde là, le rayonnement correspond à la fonction de Planck le B (lambda,T) à la température minimale de la troposphère déterminée elle-même par la convection.
C'est peut-être cette température qui correspond à la hauteur maximale atteinte par la couche la plus froide dont tu parles.
Non?

pour moi, si . je suis aussi d'accord avec Yves, la saturation n'est relative qu'au système global. Il correspond à l'épaisseur optique (intégrale de l'opacité sur la ligne de visée)>>1, et dans ce cas le rayonnnement est finalement thermalisé. En fait il sera émis à la température de la "photosphère" (qui correspond à la surface visible pour le Soleil), c'est à dire la couche ou le rayonnement peut s'échapper librement dans l'espace (tau environ 1, en fait 2/3 dans un calcul précis).

Neanmoins meme dans une raie saturée, l'augmentation de la concentration (donc de tau) augmente quand meme la température du sol, ce que Yves a expliqué plus haut et que je présenterais un peu différemment : dans une raie saturée, on peut décrire le rayonnement comme se propageant "de proche en proche", ce qui donne une équation de diffusion exactement comme pour la chaleur. Or ce qui va compter, c'est l'épaisseur d'isolant, c'est à dire la distance entre la photosphère (la couche a tau = 1 ) et la surface. Plus la concentration augmente, plus cette couche s'éloigne du sol, et plus le gradient de température conduit à une température élevée au sol, pour la même température effective de la photosphère.

Cordialement

Gilles

[SK69202]

Bonsoir,

Vu que la discussion RC en vigueur est celle-ci, voici ce que je viens de trouver sur le GIEC.

(en anglais)


@+

[invite78d2ef62]

Bonsoir,
Vu que la discussion RC en vigueur est celle-ci, voici ce que je viens de trouver sur le GIEC.
(en anglais)
@+

C'est intéressant, veux-tu le lancer en autre débat ? Car en fait, c'est un peu HS ici, il s'agit d'une critique du GIEC par l'aile alarmiste (emmenée par James Hansen), critique elle-même très critiquable mais cela nous mènerait à des thèmes trop divergents de la présente discussion.

[invite78d2ef62]

Ce que dit Gavin Schmidt n'est pas différent de ceque je dis ici mais il insiste en effet sur un point très important, c'est l'émergence de propriétés d'ensemble.
C'est courant en systémique.
ca explique entre autre que le comportement du systeme climatique peut correspondre à un chaos déterministe.
Maintenant, est il raisonnable de penser que le climat est entièrement chaotique? Chaos non déterministe, j'entends.
Je me demande alors pourquoi, les réponses aux forçages orbitaux ont été régulièrement les mêmes (en ordre de grandeur, en température par exemple) au cours de ces deux derniers millions d'années. Par contre, il ya certainement eu de trsè grosses différences dans le détail entre les épisodes glaciares et pas seulement du fait du forçage.
Je crois qu'on peut trouver plein d'exemples du même type: éruptions volcaniques, Nino etc..
Enfin, il faudra être cohérent: ou bien c'est complètement chaotique et les variations d'activité solaire n'ont pas plus de sens que le reste ou bien ça l'est pas complètement et pas plus pour le soleil que pour l'effet de serre. Or, le Petit Age Glaciaire, on tend bien à l'attribuer au minimum de Maunder, de même le réchauffement du début du 20e attribue en partie au soleil, si c'est complètement chaotique, ça ne tient plus.

Oui, c'est bien cela que j'aurais aimé discuter plus avant. Autant l'analyse du climat comme système chaotique peut sembler correcte au premier chef, sur le papier, autant on semble tout de même confronté à des régularités dans le climat actuel comme dans les climats passés. Si les reconstructions du dernier millénaire ou du holocène montrait des hausses et des baisses soudaines de 5°C pendant 50 ou 100 ans, cela plaiderait pour un comportement chaotique. Mais les évolutions discernées sont assez faibles (même en dehors de la "crosse de hockey") et elles sont généralement attribuables à des forçages identifiés par proxies (soleil souvent, volcan parfois). Il doit donc y avoir en physique mathématique des explications à ces régularités émergentes dans le climat, au moins sur les durées qui nous concernent ici.

[yves25]

pour moi, si . je suis aussi d'accord avec Yves, la saturation n'est relative qu'au système global. Il correspond à l'épaisseur optique (intégrale de l'opacité sur la ligne de visée)>>1, et dans ce cas le rayonnnement est finalement thermalisé. En fait il sera émis à la température de la "photosphère" (qui correspond à la surface visible pour le Soleil), c'est à dire la couche ou le rayonnement peut s'échapper librement dans l'espace (tau environ 1, en fait 2/3 dans un calcul précis).

Neanmoins meme dans une raie saturée, l'augmentation de la concentration (donc de tau) augmente quand meme la température du sol, ce que Yves a expliqué plus haut et que je présenterais un peu différemment : dans une raie saturée, on peut décrire le rayonnement comme se propageant "de proche en proche", ce qui donne une équation de diffusion exactement comme pour la chaleur. Or ce qui va compter, c'est l'épaisseur d'isolant, c'est à dire la distance entre la photosphère (la couche a tau = 1 ) et la surface. Plus la concentration augmente, plus cette couche s'éloigne du sol, et plus le gradient de température conduit à une température élevée au sol, pour la même température effective de la photosphère.

Cordialement

Gilles

Juste une précision qui ne tombe pas forcément sous le sens:
cette épaisseur optique tau = 1
on devrait plutôt l'appeler profondeur optique en fait :elle est comptée à partir du sommet de l'atmosphère

[yves25]

Oui, c'est bien cela que j'aurais aimé discuter plus avant. Autant l'analyse du climat comme système chaotique peut sembler correcte au premier chef, sur le papier, autant on semble tout de même confronté à des régularités dans le climat actuel comme dans les climats passés. Si les reconstructions du dernier millénaire ou du holocène montrait des hausses et des baisses soudaines de 5°C pendant 50 ou 100 ans, cela plaiderait pour un comportement chaotique. Mais les évolutions discernées sont assez faibles (même en dehors de la "crosse de hockey") et elles sont généralement attribuables à des forçages identifiés par proxies (soleil souvent, volcan parfois). Il doit donc y avoir en physique mathématique des explications à ces régularités émergentes dans le climat, au moins sur les durées qui nous concernent ici.

On est d'accord là dessus; je ne suis pas sûr qu'on puisse trouver très directement la réponse au pb mais peut être faudrait il le reformuler de façon plus générale et engager une discussion autour du chaos appliqué au climat ou , au moins, aux systèmes complexes et contraints.

[Ricquet]

Question d'un enfant de cinq ans : qu'est-ce que 3 ou 3,7 W/m2 de forçage radiatif TOA peuvent bien changer de fondamental dans un système qui échange à chaque instant des centaines de W/m2 ?

Ca c'est à mon niveau
Pour expliquer le RC à ma fille de sept ans, j'ai utilisé l'analogie avec une douche. Il tombe de l'eau tout le temps et il en coule dans la bonde tout le temps, mais il en reste un petit peu tout le temps dans le fond de la cuvette, ce qui fait que j'ai chaud aux pieds ... c'est l'effet de serre, cette petite quantité d'eau chaude qui reste un certain temps dans le système.
Si, pour une raison ou une autre, une petite crasse réduit un peu l'évacuation de l'eau, le niveau monte dans la cuvette ... et si la crasse est toute petite, le niveau monte très, très lentement ... tellement lentement qu'on ne s'en rend même pas compte ...
Ce n'est pas discutable et elle l'a bien compris, je crois. Moi aussi ...