Effet de serre et CO2
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Effet de serre et CO2



  1. #1
    invite0dd4f252

    Effet de serre et CO2


    ------

    Effet de serre

    Ce phénomène a déjà du être abordé de nombreuses fois sur ce forum.
    Cependant je ne trouve pas la relation entre température théorique au sol et la teneur en CO2.

    Il est dit que sans gaz à effet de serre la température moyenne sur Terre serait de -18°C.
    Il est dit aussi que grâce aux gaz à effet de serre , pour simplifier je n'envisagerai que H2O et CO2 ,la température moyenne sur Terre est de +13°C.
    Il est dit aussi (et certainement démontré) que le CO2 est responsable de 39% de l'effet de serre et donc en simplifiant de 31°C * 0.39 = 12.1°C pour une teneur initiale en 1900 de 280 ppm.
    Cette teneur a augmenté de 80 ppm en 100 ans pour atteindre actuellement 360 ppm.
    Or la température a augmenté dans la même période de 0.6 + ou – 0.2°C.
    Considérons la valeur haute de la fourchette : 0.8°C .
    Si on ose la règle de 3 et donc la linéarité (ce qui n'est pas vrai pour les lois de l'absorption mais je simplifie) on a 12.1°C * 80 ppm / 280 ppm = augmentation de température "théorique" = 3.5 °C.
    On est loin des 0.8°C mesurés.
    Est-ce du à l'inertie du système en particulier l'océan ou à une ou plusieurs rétroactions négatives?

    J'ai lu également sur le site de l'ENS Lyon que le rayonnement au sol dû à l'effet de serre ne pouvait être que doublé par rapport au rayonnement incident.
    Par exemple sur les 342 W/m2 dont environ 80 W sont réfléchis le rayonnement parvenant au sol étant donc de 262 W/m2 , le rayonnement total réémis en fin de compte par le sol ne pourrait être que de 524 W/m2 , ce qui correspondrait à peu près à une température de
    T=(524/5.67 10-8)0.25 = 310°K = 37 °C de température moyenne maximale.
    Ce qui est évidemment énorme mais qui ne ferait pas bouillir les océans du moins en moyenne car à l'équateur il ferait très très chaud.

    Si on applique le même raisonnement à Vénus en tenant compte de toutes ses caractéristiques astronomiques on aurait une température bien inférieure aux 432 °C( de l'ordre de 130°C) mesurés à sa surface.
    Si cette température est bien due à l'effet de serre il y a une faille dans ce même raisonnement

    Donc deux difficultés (pour moi bien sûr) : pas de relation évidente entre température constatée et teneur actuelle en CO2 d'une part et d'autre part problème de la quantification du forçage radiatif maximal du à ES.

    Si certains ont des explications ou des remarques,merci de me répondre.

    A plus

    -----

  2. #2
    invite0dd4f252

    Re : effet de serre et CO2

    Apparemment le sujet ne passionne pas les foules.

    Ou alors il est mal formulé.Dans ce cas ne pas hésiter à me le dire.

    Je rappelle qu'il s'agit de l'incohérence apparente entre la température due au forçage radiatif naturel des GES et l'augmentation de température constatée suite aux 80 ppm de CO2 (en principe anthropique) d'augmentation depuis le début du XXième siècle.(280ppm en 1900 et 360 ppm de CO2 en 2000)

  3. #3
    invitea4a042cf

    Re : effet de serre et CO2

    Si, ta questions est intéressante, mais je n'ai pas de réponse. Je crois que ce sont des phénomènes tellement complexes qu'il est difficile d'avoir des ordres de grandeur en simplifiant, comme on le fait souvent en sciences.

  4. #4
    inviteb1bc40d0

    Re : effet de serre et CO2

    Ton calcul est intéressant, je n'avais jamais pensé à faire cela. C'est vrai que le 1er réflexe du physicien quand il recherche la relation entre 2 grandeurs est de tenter la linéarité

    Sinon, voici qui pourrait t'intéresser:
    http://cpdn.comlab.ox.ac.uk/user/get...T&runid=182067
    http://cpdn.comlab.ox.ac.uk/user/get...T&runid=167040
    http://cpdn.comlab.ox.ac.uk/user/get...T&runid=149844
    http://cpdn.comlab.ox.ac.uk/user/get...T&runid=147747
    ... (il y en a comme ça plus de 40000)
    en bleu: température modélisée à taux de CO2 "normal"
    en vert: idem
    en rouge: température modélisée à taux de CO2 doublé

    Selon les paramètres du modèle, la courbe rouge peut varier entre 14,5 et 22 degré pour les runs stables!
    (tous les 40000 résultats sont sur: http://www.climateprediction.net/sci...ndresults.php; il faut savoir qu'un seul résultat, c'est 1 mois de calcul 24h/24 avec un pentium 2,4GHz)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite0dd4f252

    Re : effet de serre et CO2

    merci aux deux d'avoir répondu.
    Concernant climateprediction.net j'avoue que je découvre complètement. Cela ressemble un peu à l'expérience sur la recherche de signaux extra-terrestres , je ne me souviens plus du nom du projet.
    Je vais voir un peu le site en question.

    à plus

  7. #6
    inviteb1bc40d0

    Re : effet de serre et CO2

    oui, cela ressemble à l'expérience "SETI", et d'ailleurs c'est basé sur la même plateforme logicielle "BOINC".

    Le but de l'expérience climateprediction.net est justement d'affiner les liens entre concentration en CO2 et température... ça tombe pile poil dans ta question; et tu trouveras peut être des élements de réponse dans la section "Climate science" du site. Dans un 2e temps, le but de l'expérience sera de prédire une température moyenne sous certaines hypothèses, en reduisant au maximum l'incertitude sur la prévision.

    PS:
    il y avait une erreur sur le lien présentant un résumé des résultats obtenus jusqu'à présent:
    http://www.climateprediction.net/sci...ondresults.php
    de +, ce graphe regroupe 27000 et non les 40000 comme dit précédemment.

  8. #7
    invite0919b5c3

    Re : effet de serre et CO2

    Une des raisons de la non proportionalité quantité de CO2/Réchauffement en °C pourrait venir du fait que le pouvoir à effet de serre d'un gaz vient de sa capacité à retenir une longueur d'onde donné du rayonnment infrarouge .
    C'est pourquoi l'augmentation en proportion de certains gazs à effet de serre est plus "efficace" que d'autres pour réchauffer l'atmosphere.
    C'est le cas par exemple de la vapeur d'eau, l'athmophere en contient déja de grandes quantité et la longueur d'onde interceptée est déja absorbée en grande quantité laissant peu de place à une absortion supplémentaire.
    Les halocarbures étant par contre absents à l'état naturel de l'athmosphere et interceptant une longueur d'onde interceptée par aucun autre gaz à effet de serre, leur augmentation en proportion à des effets bien plus grands sur l'effet de serre en géneral.

  9. #8
    invite0dd4f252

    Re : effet de serre et CO2

    Tu dois en effet avoir raison ,on a peut-être une saturation de l'absorption des IR par le CO2 à une longueur d'onde donnée.
    Mais ce qui m'étonne c'est que cette longueur d'onde correspond vraisemblablement à la température au sol (rayonnement du corps noir).
    Est-ce que dans ce cas on assisterait pas à une saturation de l'ES en général concernant la Terre?
    à plus

  10. #9
    invite1e8ca836

    Re : effet de serre et CO2

    Bonjour
    L'analyse spectroscopique de l'effet de serre est d'une complication effroyable, car il faut tenir compte non seulement de la nature des gaz, mais de leurs interactions qui peuvent élargir ou faire apparaître des raies... Heureusement certains de mes collègues spectroscopistes n'ont pas peur, mais il vaut mieux se fier actuellement à la corrélation observée entre l'accroissement du CO2 et l'élévation de température, même s'il y a eu des corrélations analogues dans le passé.
    Il faut se méfier des magiciens qui veulent stocker le CO2 durablement, (mais par contre se méfient du stockage de quelques milliers de tonnes de déchets nucléaires : il faut être méfiant, exiger une grande prudence, mais évaluer les risques raisonablement). Se méfier aussi de ceux qui tiennent compte du CO2 absorbé par les océans: ça va tant que la dissolution des atolls limite l'acidité apportée aux océans par la dissolution du CO2. Pauvres iliens !

  11. #10
    inviteb1bc40d0

    Re : effet de serre et CO2

    oui, d'ailleurs il y a eu une nouvelle futura sur l'acidité des océans:
    http://www.futura-sciences.com/sinformer/n/news4032.php

    et concernant le stockage, je ne vois pas comment on peut stocker le CO2 émis par les voitures, les avions, les chaudières indivuduelles, etc.

  12. #11
    invite590fcada

    Re : effet de serre et CO2

    Pour revenir sur Climateprediction,
    le forum Boinc.fr s'est lancé dans la traduction du site d'Oxford.
    Nous avons besoin de nombreuses compétences et les amoureux des sciences sont les bienvenus pour nous corriger.
    Cordialement

    Djezz

    http://forum.boinc.fr/

  13. #12
    invite583cf6a4

    Re : effet de serre et CO2

    J'aimerais réagir à votre nouvelle sur cette page :
    http://www.futura-sciences.com/sinformer/n/news4961.php

    En effet, reprise par google, cette nouvelle est pourtant completement eronée et je vais vous le prouver par des calculs.

    Préliminaire :
    J'ai récemment calculé les rejets massiques en partant de l'équation de combustion complète ( et idéale ).

    On abouti aux chiffres suivants : Un moteur consommant 1 L d'essence va donc rejeter un peu plus d'un kilo d'eau et 2.3 kg de CO2.

    Or le kérosene, carburant des réacteur, est plus lourd que l'essence ( voir ses propriétés ici : http://www.econologie.com/articles.php?lng=fr&pg=646 ). Prenons un nombre d'atome de carbone de 12, soit une forumule chimique moyenne de C12H26.

    D'apres les formules de combustion, il vient :

    Application au kérosene. n=12
    [C12H26] = 12*12 + 26*1 = 170 g/mol.
    La masse de CO2 rejetée par mole de kerosene consommée est de : 44*12 = 528 g.
    Le rapport consommation massique de kerosene sur rejets de CO2 est de 528/170 = 3.10

    Ce veut dire que pour 1 kilo de kerosene consommé 3.1 kilogramme de CO2 sont emis.

    Les détails des calculs de combustion sont sur cette page : http://www.econologie.com/articles.php?lng=fr&pg=638

    Revenons à l'article.

    Selon celui ci : un aller retout Paris-New York rejette 1 tonne de CO2.

    Ceci signifie que 1000/3.1 = 322 kilogramme de kerosene ont été consommés, soit 322/0.8 = 402 L car la densité du kerosene est de l'ordre de 0.8.

    La distance Paris New York est de 5850 km environ soit 5850*2 = 11700 km pour un aller-retour.

    402 L pour faire 11 700 km...cela nous donne une consommation moyenne par passager de 3.43 L au 100 km.

    Quelle voiture actuelle grand public est capable d'une consommation si faible ? AUCUNE !

    Et pourtant l'article enfonce encore un peu le clou :

    «*Un voyageur en avion émet environ 140 grammes de CO2 au kilomètre, contre 100g/km pour un automobiliste.*»

    Tiens donc ? En suposant que l'automobiliste est seul dans son véhicule et selon la meme démarche inverse, une voiture essence émettant 100 g de CO2 / km consommera 100*100/2.3 = 4.3 L/100 ...Trés peu de véhicule essence sont capables d'une consommation si faible...Je ne parle pas evidement de la circulation urbaine ! La réalité est plutot proche du double...

    Un autre raisonnement donnerait que l'avion consomme 40% de plus que la voiture, ou inversement que la voiture consomme 28% de moins que l'avion...

    Une petite application numérique avec le chiffre de 3.43 L au 100 km pour la consommation d'un avion donne une consommation d'un véhicule de 3.43*0.72 = 2.46 L / 100.

    Encore une fois : QUELLE voiture actuelle est capable d'une telle consommation ? Aucune encore une fois !

    Voilà je m'arrete la pour dire qu'il me semble que les chiffres annoncés dans cet article sont completement éronés ou du moins qu'une grosse erreur a été faite quelque part. Le probleme majeur du futur sont bel et bien les transports terrestre et l'accroissement du parc automobile mondial ( dont ces satané 4$4) !

    L'environnement est un sujet trop grave pour se permettre de si grossieres erreurs.

    A bon entendeur !

  14. #13
    Narduccio

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par econologie
    On abouti aux chiffres suivants : Un moteur consommant 1 L d'essence va donc rejeter un peu plus d'un kilo d'eau et 2.3 kg de CO2.
    Donc avec 1 kg d'essence et une certaine quantité d'air on obtient environ 3,3 kg de rejets. Ce chiffre me laisse perplexe

    Citation Envoyé par econologie
    L'environnement est un sujet trop grave pour se permettre de si grossieres erreurs.

    A bon entendeur !
    "Une théorie n'est scientifique que si elle est réfutable". Karl Popper

  15. #14
    invitea4a042cf

    Re : effet de serre et CO2

    Bonjour Econologie,

    Citation Envoyé par econologie
    Tiens donc ? En suposant que l'automobiliste est seul dans son véhicule
    Jer pense que ton erreur est là. Il n'y a pas de raison de prendre comme hypothèse un automobiliste seul. Mieux vaut prendre le nombre moyen de personnes dans une voiture. En regardant sur Internet, j'ai trouvé des chiffres de 1,2 à 1,6 personnes par voiture. En considérant la consommation de la plupart des véhicules neufs actuels (disons 150gCO2/km... les constructeurs européens s'engagent à 140 g en 2008 en moyenne), on retrouve à peu près les chiffres de la news Futura.

  16. #15
    invite0dd4f252

    Re : effet de serre et CO2

    Il me semble que ce news de FS manque un peu d'intérêt.
    Je ne vois pas l'intérêt en effet de comparer des choux et des carottes.
    Il me semble relativement bizarre de comparer en effet la conso du transport aérien transatlantique avec la conso du transport routier par VI.
    Comment peut-on comparer ces 2 moyens de transport?
    Les chiffres de conso de carburant/homme.km ne peuvent être comparés me semble t'il que pour des transports collectifs en compétition sur un même trajet ,par exemple il est intéressant de comparer la conso énergétique entre les 2 transports collectifs que sont le train et l'avion sur la ligne Paris-Marseille.( y a pas photo)
    La voiture est un moyen de transport individuel et pas collectif.
    On peut se poser des questions sur le fait que c'est bien ou c'est pas bien mais elle est à comparer à d'autres moyens de transport individuel.Mais à part la moto , le vélo ,le cheval ,..

    On peut se poser ensuite des questions au cas par cas.
    Si je retourne voir ma famille dans le Nord et que je fais donc Toulouse Paris à cinq en Espace Diesel qui consomme 7.5l/100km soit 1.5 l /100 km par personne ,je consommerai nettement moins que si je vais en avion mais j'irai nettement moins vite.
    Et oui la vitesse cela se paye et c'est aussi un paramètre qui rentre en jeu dans les comparaisons.

    à plus

  17. #16
    invite583cf6a4

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par Narduccio
    Donc avec 1 kg d'essence et une certaine quantité d'air on obtient environ 3,3 kg de rejets. Ce chiffre me laisse perplexe
    Et pourtant..c'est bien ce que les équations de combustion donnent..je peux m'etre trompé quelque part mais j'en doute puisque cela correpond à peu pret aux normes automobile ( 150 g / km )....

    La certaine quantité d'air n'est pas si négligeable que cela car elle fournit tout de meme les 32/44ieme soit 72% de la masse de CO2 rejetté...d'ou l'importance de la masse des rejets..

  18. #17
    invite583cf6a4

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par Cécile
    Bonjour Econologie,


    Jer pense que ton erreur est là. Il n'y a pas de raison de prendre comme hypothèse un automobiliste seul. Mieux vaut prendre le nombre moyen de personnes dans une voiture. En regardant sur Internet, j'ai trouvé des chiffres de 1,2 à 1,6 personnes par voiture. En considérant la consommation de la plupart des véhicules neufs actuels (disons 150gCO2/km... les constructeurs européens s'engagent à 140 g en 2008 en moyenne), on retrouve à peu près les chiffres de la news Futura.
    Oui c'est un fait qu'il faut prendre en compte et tes chiffres confirme les miens ( 1.35 personne par véhicule ). C'est la ou il faut se poser la question : quel interet de déplacer + de 1000 kg pour 1.2 ( à 1.6 personne )....
    oui avec des approximations et des véhicule qui n'existent pas encore ( du moins pour le grand public ) effectivement on retombe sur nos pieds.

    ps : comme le sujet semble t'intéresser, il y a sur mon site une étude complete sur les transport urbains. Saviez vous qu'en 1 journée de Juillet, plus de 2 Millions de km sont parcourus dans l'aglomération de strasbourg ? ( je ne donne pas le lien exact pour ne pas enerver les modérateurs qui ont la "gachette" sensible...)

  19. #18
    invite583cf6a4

    Re : effet de serre et CO2

    oui météor je suis d'accord avec toi..mais j'ai juste réagi à la "bétise" de la nouvelle...car les chiffres me semblaient trop "gros"....pour ta remarque sur le taux de remplissage, les données de Cecile ne donnent qu'au mieux, en moyenne, une division par 1.6 ...donc c'est loin d'etre la panacé et dans tous les cas on arrivera PAS au 3.4 L de l'avion....Car qui dit réchauffement global dit raisonnement global..rien ne sert d'avancer des exemples ponctuels qui ne sont pas objectif et significatifs d'un utilisation habituel ( moi aussi par an je fais 2000 km à 5 pour aller en vacance mais je fais 20 000 km tout seul pour aller au boulot...)....
    Oui pour la vitesse...la puissance dépendant du cube de celle ci...

  20. #19
    invite0dd4f252

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par econologie
    Et pourtant..c'est bien ce que les équations de combustion donnent..je peux m'etre trompé quelque part mais j'en doute puisque cela correpond à peu pret aux normes automobile ( 150 g / km )....
    non non tu ne t'es pas trompé ,c'est ça.En très très gros ,1 kg de carburant liquide = 0.8kg de carbone.
    En CO2 il faut multiplier par 3.67.

    En multipliant par 3 directement la quantité de combustible on est pas loin du compte.

    à plus

  21. #20
    invite0919b5c3

    Re : effet de serre et CO2

    Une question que je me pose depuis quelques temps, j'ai lu ça et là que les océans absorbaient en gros la moitié du CO2 que nous émettons et que donc pour revenir à un état ou nous ne pertuberions plus l'athmosphere, il faudrait donc diviser nos émissions de CO2 par 2.
    Or si on regarde des graphiques d'émission de CO2, il est assez facile de voir que les émissions du début de l'ère industrielle à (en gros) les années 50/60 étaient inférieures voire trés largement inférieures à ce seuil (nos émissions actuelles / 2). Comment se fait il alors que la concentration athmospherique de CO2 augmente depuis plus d'un siécle ?
    L'absorption des océans ne serait pas constante (variation en fonction de la concentration du CO2 athmospherique) ?

  22. #21
    inviteed7336aa

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par Narduccio
    Donc avec 1 kg d'essence et une certaine quantité d'air on obtient environ 3,3 kg de rejets. Ce chiffre me laisse perplexe
    Salut,
    Voici un lien avec pas mal de chiffres, pas seulement sur le mazout !

    http://users.skynet.be/bs884005/infos/mazout.htm

    A+

  23. #22
    inviteed7336aa

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par SuperCarotte
    L'absorption des océans ne serait pas constante (variation en fonction de la concentration du CO2 athmospherique) ?
    Salut,
    Pas seulement la concentration, mais aussi la température et la pression jouent un rôle.
    A+

  24. #23
    invite0919b5c3

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par L'Hérétique
    Salut,
    Pas seulement la concentration, mais aussi la température et la pression jouent un rôle.
    A+
    A ce moment la, il devient inefficace de réduire nos émissions de CO2, le CO2 continuera à s'accumuler dans l'athmosphere...

  25. #24
    inviteed7336aa

    Re : effet de serre et CO2

    Salut,
    C'est justement le risque lorsqu'on utilise des carburant fossiles, on rejette dans l'atmosphère du carbone qui était sequestré depuis des millions d'années dans la terre.
    Ou alors, il faut mettre en oeuvre un procédé industriel pour transformer le CO2 en carbone solide. (mais à mon avis, ça va couter cher! )
    A+

  26. #25
    invite84bb40db

    Re : Effet de serre et CO2

    Et pourquoi pas, si les moyens le permettaient tenter de faire des stocks de Co2, en faire des bouteilles, et les envoyer sur la lune? Avec "un peu" d'eau et des plantes terrestres qui transformeraient ce co2 en o2, en quelques dizaines d'années, est-ce qu'on peut imaginer régler notre problème d'effet de serre tout en équipant la lune d'une atmosphère respirable?
    (cette idée est-elle complètement saugrenue ou irréalisable..? Est-ce qu'il y a autre chose que le coût d'une telle opération qui la rendrait impossible?)

  27. #26
    yves25
    Modérateur

    Re : Effet de serre et CO2

    le rendement énergétique de l'opération:
    sauf erreur de conversion d'unités, pour envoyer un tonne de CO2 sur la lune , il faudrait disposer de 1,5 tonne equivalent petrole (tep)
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  28. #27
    invite84bb40db

    Re : Effet de serre et CO2

    mmm...dommage =)
    L'idéal serait de construire un tube long de 400 000 km qu'on relierait periodiquement à la Lune, la différence de pression enverrait automatiquement le CO2 sur la lune ... non?(mais l'oxygene aussi, aie) on s'éloigne un peu du réalisable mais peut-être qu'en cherchant bien...
    Dommage que la Terre tourne... =(

  29. #28
    f6bes

    Re : Effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par nashaabi Voir le message
    Dommage que la Terre tourne... =(
    Bjr à toi.....
    ...........et la Lune aussi !!
    Bonne soirée

  30. #29
    invite84bb40db

    Re : Effet de serre et CO2

    Bonjour!
    héhé c'est quand même mal fait tout ça...
    Mais peut-être comme je disais qu'un contact "périodique" serait possible... reste à savoir ce qu'on ferait de notre tube en attendant de le reconnecter (un tube genre antenne qui pourrait être raccourci et qui en se rallongeant irait directement là où il faut)...=)
    Enfin bon j'ai lancé une idée mais tout ça c'est pas du tout mon domaine... A force d'imaginer des trucs qui ne marchent pas, ça inspirera peut-être quelqu'un de plus malin qui trouvera une idée qui fonctionne, qui sait?

  31. #30
    invite8915d466

    Re : effet de serre et CO2

    Citation Envoyé par SuperCarotte Voir le message
    Une question que je me pose depuis quelques temps, j'ai lu ça et là que les océans absorbaient en gros la moitié du CO2 que nous émettons et que donc pour revenir à un état ou nous ne pertuberions plus l'athmosphere, il faudrait donc diviser nos émissions de CO2 par 2.
    Or si on regarde des graphiques d'émission de CO2, il est assez facile de voir que les émissions du début de l'ère industrielle à (en gros) les années 50/60 étaient inférieures voire trés largement inférieures à ce seuil (nos émissions actuelles / 2). Comment se fait il alors que la concentration athmospherique de CO2 augmente depuis plus d'un siécle ?
    L'absorption des océans ne serait pas constante (variation en fonction de la concentration du CO2 athmospherique) ?
    a mon avis le raisonnement est faux, ce n'est pas parce qu'on diviserait les émissions par deux que les océans absorberaient tout. La quantité absorbée est due au différentiel entre la concentration dans l'atmosphère et celle dans les océans. Si on divisait par deux les émissions, ce différentiel baisserait jusqu'à ce que l'absorption soit aussi divisée par deux, et finalement on aurait toujours la moitié absorbée !

    dans le modèle d'absorption multilinéaire de Bern http://www.climate.unibe.ch/~joos/mo...scription.html, le CO2 est absorbé par des compartiments couplés linéairement, ce qui conduit à son absorption par des exponentielles décroissantes avec différentes constantes de temps. Une conséquence, c'est que la proportion de CO2 non absorbée finalement est constante (l'amplitude associée à la valeur propre nulle), quel que soit la quantité dégagée. Autrement dit il restera toujours une fractiion constante dans l'atmosphère, et ce qui compte c'est la quantité totale dégagée, par le rythme auquel on le dégage.

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