j'ai l'impression que tu joues sur les mots, mais c'est certainement moi qui ne comprends pas: quelle est la différence entre une atmosphère qui se laisse traverser par le rayonnement, et une atmosphère qui l'absorbe, puis rayonne à son tour?Envoyé par yves25
Tu as des infos sur la réflexivité des nuages?
Les nuages de vénus sont composés d'acide sulfurique concentré.
L'atmosphère en dessous de la couche nuageuse a une température élevée qui monte avec la pression (de plus ne plus chaud vers le sol). Le spectre d'émission au niveau de la couche nuageuse inférieure est probablement nettement plus chaud que 230K. je ne sais pas si on a ce type de données.
Bonjour Yves Ulysse et ambrosio,
Je me suis livré à un petit calcul en reprenant des données du Soleil et de la terre telles que decrit dans Wipikedia.
C'est un modele climatique hypersimplifié , mais ça permet de toucher du doigt les sensibilités de certain paramètres.
Il permet de mieux comprendre, mais je n'ai aucune pretention de vouloir expliquer les phénomènes complexes du climat
C'est un modèle climatique d'ordre 0 ou moins peut être.....
La temperature de Stephan c'est celle que donne la formule P = Sigma T puissance 4
Malheureusement, je ne sais pas tenir compte de l'effet de serre, même de façon simple.
Je reflechi un peu pour modeliser l'effet de serre
Si l'atmosphère est transparente pas d'effet de serre
Si un gaz à des raies d'absortions, dans la bande absorbée, il y a transfert d"energie.
Un transfert dans le sens soleil terre, puis un autre transfert dans le sens terre espace. La rapartition spectrale de l'energie n'est pas la même dans les 2 sens
J'imagine que l'on chauffe toute l'atmosphere avec l'energie absorbée
Reste à apprecier l'impact de la concentration du gaz à effet de serre.
Je ne sais si c'est calculable simplement????
Bonjour,
J'espère que Yves se magnifestera ou un autre specialiste pour apporter son point du vue.
En attendant je vous confie l'etat de ma reflexion sur la quantification de l'effet de serre
Bonjour calculair.
La raie aux 15*m du C02 est très visible dans le spectre terrestre. Celui-ci a donc un effet. En revanche dire que la "surface" correspondante à la puissance absorbée est proportionnelle à la concentration, il semble au regard du spectre de vénus que ce ne soit absolument pas le cas. La relation semble plutôt être en log et même plutôt avec une asymptote car ln tend vers l'infini et comme on ne peut pas absober une quantité infinie d'énergie...
On aurait une relation du style Energie absorbée = A(1 - (1/ (x+1) ) )
Avec x la concentration A une constante
Avec une asymptote en y = A.
Pour x = 0 on a une absorption nulle.
Que penses tu de cela Ulysse ?
J'aurais tendance à dire:
L'absortion est une foction exponentielle de l'epaisseur rencontrée ( a concentration constante),
Energie absorbée = E° exp (a L) avec a un coefficient dependant de la concentration du gaz et L la longueur traversée. E° l'énergie incidente
a serait proportionnelle à la concentration du gaz
Ton exponentielle tend vers l'infinie quand la concentration ou l'épaisseur tend vers l'infini. Cela ne peut pas être ainsi.
D'autant plus que cela voudrais dire que l'énergie absorbée augmente très vite avec la concentration ou l'épaisseur de l'atmosphère. Pour l'épaisseur a priori ce n'est pas le cas dans les raies d'absorption puisque la lumière qui part vers l'espace provient des hautes couches atmosphérique dans les raies d'absorption.
Ok tu as raison,
L'energie transmise = E° exp ( - a L )
Si aL = 0 alors l'energie transmise = E°
si aL trés grand, l'energie transmise , tend vers 0
Si tu doubles la longueur, ou si tu doubles uniquement la concentration, la quanité de gaz intercepté par le rayon est la même et l'effet est identique.
L'effet de serre est lié à la transparence de l'atmosphère differente entre le rayonnement incident, et le rayonnement réemis.
Lorsque le rayonnement arrive, le max d'energie est vers 0,5 micron et le CO² intervient relativement peu
Lorsque le rayonnement est re mis par la terre, la loi de Wien nous dit que la max d'energie est vers 10 microns, et donc pas loin de la bande d'absortion du CO²
L'energie traverse donc l'atmosphère, mais repart difficilement, donc cela va chauffer. Il reste a apprecier l'effet.
Cet effet va dependre aussi de la temperature du rayonnement
Vers 400°C le max du rayonnement est sur la bande des 4,3 micron du CO²
Vers -80 °C le max du rayonnement est dans la bande des 15 microns
Désolé de ne pas participer plus: pas le temps actuellement.
L'absorption suit la loi dite de Bouguer
A = 1-exp (-aL) effectivement
le pb est que a varie très vite en fonction de la fréquence
De plus, ce n'est pas que l'absorption qu'il faut considérer mais aussi l'émission de chaque coyche de l'atmosphère
qui est , à son tour, atténuée par els couches au dessus.
Ca s'appelle le transfert radiatif et c'est une discipline en soi.
Autre chose: le rayonnement solaire est peu absorbé par l'atmosphère, il est absorbé par la surface qui chauffe l'atmosphère
Mais tout ça est déjà très simplifié.
Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...
Ca colle déjà beaucoup mieux comme équation.
Bonjour à tous,
Etat de ma reflexion
Energie incidente
L'energie incidente est essentiellement contenu entre 0,2 micron et 3 micron
le max est autour de 0,5 micron
Energie diffusée par le sol à 300°K est contenue entre 3 microns et 6 microns avec un max vers 10 microns Ce max est dans la bande d'absortion du CO²
De 14 microns à 16 microns le CO² absorbe 50% de l'energie ( a la concentration actuelle )
Pour simplifier au max
L'atmosphère est presque transparente aux rayonnements incidents, il aborbe hors gaz à effet de serre 10% de l'energie
Le sol absorbe 50% de ce rayonnement,, la part réemise retraverse l'atmosphère pour se perdre dans l'espace.
Des 100 % du rayonnement incident
100 % - 10 % = 90 % le travrese
Le sol lui absorbe donc en fait que 50% de l'energie incidente, donc 45 % de l'energie incidente
Des 45 % de l'energie reemise par le sol sous forme de reflexion 35% sont remis dans l'espace
Reste a calculer la part absorbée par la diffusion thermique du sol.
Je ne sais pas si mon raisonnement est correct et les ordres de grandeurs acceptables?
Complement
Dans mon message N° 153 j'ai estimé la puisance reçue à 1390 W/m²
10% sont perdus dans la traversée atmospherique soit 139 W/m²
Le sol recoit 1390 - 139 =1251 W/m²
Il reemet 625 W/m² et en absorbe autant
62,5 W /m² sont absorbés et donc 625 -62,5 = 563 W/m² sont perdues dans l'espace
Au total 563 W/m² ne sont pas abborbés par le syteme terrestre sur les 1390 W/m² incidents soit 40 % et donc le systeme terrestre absorbe hors gaz à effets de serre 60% de l'energie incidente d'aprés mes estimations personnelles. J'espère au moins que l'ordre de grandeur n'est pas trop farfelu.....
Tu parles en quantité d'énergie?
Parce que 10% d'énergie absorbée par l'atmosphère, je ne sais pas. Il me semble que l'absorption aux hautes fréquences est nettement plus élevée (En partie du à la fameuse couche d'ozone).
Sinon quand tu dis :
Des 45 % de l'energie reemise par le sol sous forme de reflexion 35% sont remis dans l'espace.
Si tu compte 10% d'absorption il faut enlver 10% à 45 ce qui donne 41,5% .
Mais qu'arrive-t-il à l'énergie absorbée par l'atmosphère? Celle-ci la diffuse par radiation aussi bien ver le sol que vers l'espace.
Je crois qu'un meilleure approche du pb est de considérer que le flux sortant = flux incident.
A partir de là il faut calculer quel spectre d'émission permet de réaliser cette égalité.
Le pb est que pour cela il faut bien connaître la part réfléchie par le sol ce qui n'est pas le cas, il y a une imprécision forte sur l'albédo.
En revanche, on connaît bien la part absorbée.
Mais en prenant des valeurs d'albédo de base et un composition de l'atmosphère de base cela doit pouvoir se faire.
Ensuite on pourrais voir l'incidence de la composition de l'atmosphère.
Dernière modification par _Ulysse_ ; 25/07/2008 à 12h35.
Bonjour,
Je vais tenter de defendre mon calcul grossier....
Les calculs sont en Watts, voir le document joint dans mon message N°153.
Ton calcul sur les 10% de 45%, je ne suis pas d'accord, Si l'atmosphère absorbe 10% du rayonnement incident, la 1° traversée elle absorbe 10% du rayonnement incident et à la 2° traversée 10% du rayonnement reflechi par le sol.
Mon calcul trés grossier estime donc l'albedo à 40%, le site WIpikedia quej'ai consulté pour faire les calculs du message 153 donne une valeur moyenne de 0,367
Je pourrais peut être ajustér mes coefficient pifometrique pour coller à cette valeur de 0,367, je pense que l'on pourra le faire dans un 2° temps.
Mes estimations sont elles cette fois-ci validées ( en tenant compte des approximations grossières de cette approche ) ????
Non l'ordre de grandeur n'est pas farfelu.
Si tu regarde le flux réfléchi et le flux d'émission celui-ci est important.
Je comprend pas que tu ne veuille pas appliquer les 10 % sur 45.
Je m'explique.
Tu a en entrée 1390W/m^2
Au sol arrive 90% soit 1251W/m^2
Il repart 50% soit 625W/m^2
Dont 10% est absorbé par l'atmosphère il ressort donc ver l'espace 562,5W/m^2
C'est ton propre calcul!
Or 563/1390 ça fait 40,5% et non 35%
Avec 0,365 d'albédo on obtient :
1251W/m^2 au sol
donc 456W/m^2 réfléchie et 410W/m^2 qui reparte vers l'espace.
On aurait donc 980W/m^2 émit par la terre.
Ce qui correspond à (avec la loi de stefan) à un corps noir à une température de 362K
Or quand on regarde le spectre IR de la terre vu depuis l'espace on a peut être le flux total d'un corps noir autour de 280K. Ce qui donne par la loi de stefan :
280^4 * 5,67 10^-8 = 348 W/m^2 GLUP
Il doit y avoir une erreur quelque part. On voit bien sur le spectre IR de la terre qu'il n'y a pas 980W/m^2 qui sont émis par celle-ci.
Dernière modification par _Ulysse_ ; 25/07/2008 à 13h32.
Bonjour Ulysse,Je comprend pas que tu ne veuille pas appliquer les 10 % sur 45.
Je m'explique.
Tu a en entrée 1390W/m^2
Au sol arrive 90% soit 1251W/m^2
Il repart 50% soit 625W/m^2
Dont 10% est absorbé par l'atmosphère il ressort donc ver l'espace 562,5W/m^2
C'est ton propre calcul!
Or 563/1390 ça fait 40,5% et non 35%
Je te suit juququ'au 625 W/m² qui sont reflechis par le sol,
Ce rayonnement subira une absortion de 10% soit 62, 5 W/m²
L'espace voit donc arrivé 625 - 62,5 = les 562 W/m²
OK pour les 40,5% de l'energie incidente qui apparaissent comme réflechie dans ce calcul
La valeur moyenne de l'albedo etant annoncée à 0,367 par Google
Le systàme terre recoit donc
1390 - 562 = 828 W/m²
L'atmosphère, hors effet de serre, absorbe dans mon modèle 139 + 62 = 191 W/m²
Ok sans pb mais les 828W doivent repartir pour garantir l'équilibre thermodynamique.
Avec ces données, la terre serait pour moi aux environ de -25°C !!!!
Dans la litterature il semble que l'on dise -18°C, cette temperature impliquerait une absortion du systeme terre = 950 W/m²
Donc il me manque 100W environ.......
je ne comprend pas comment tu arrives à -25°C tu peux me montrer ton calcul?
La methode de calcul est dans le document joint dans mon message N°153
La puissance arrivant au sol eest celle interceptée par la surface presentée au soleil par la terre soit 3,14 R²
La surface emettant vers l'espace est toute la surface terrestre, soit
S = 4 * 3,14 R²
Tu appliques loi de stephan P = Sigma T( puissance 4)
Si necessaire je detaille plus
Ok il y a donc un facteur 4.
On a donc avec un albédo de 0,365 :
1390 W/m^2 arrive
1251W/m^2 au sol
456 W/m^2 sont réfléchis
410 W/m^2 partent dans l'espace
On a donc 1390-410 = 980 W/m^2 réémis sur 3,14 R^2
qui sont réémis sur la surface terrestre soit 4*3,14 R^2
Soit 980/4 = 245 W/m^2 émis par mètre carré de la surface terrestre.
Ce sui donne 256,4 K soit -16,76 °C
Voila
Avec une absorption plus forte de l'atmosphère ou un albédo plus bas
on pourrait avoir la température observée.
Si le flux sortant est de 322W on obtient 14,8°C comme température de corps noir.
ou tu trouves ta valeur de 10% d'absorption?
Dernière modification par _Ulysse_ ; 25/07/2008 à 16h08.
Bravo Ulysse,!
Je suis scotché !, C'est extraordinaire que cela tombe si prés de la realité
Les 10% d'absortion atmospherique c'est une estimation pifometrique vue sur les spectres d'absortion de l'atmosphere.
C'est d'autant plus pifometrique que les courbes sont en log.....
J'ai commencé à reflechir sur la correction lies aux gaz à effet de serre, pour l'instant leur effet me paraissent trés faibles ( je n'ai envisagé que le CO²)
J'aimerai donc que l'on m'oriente pour trouver quelque chose de sensible ou que 'on m'explique physiquement, l'importance de l'effet
Bonjour
1° estimation sous max de reserve
une variation de 250 à 380 ppm de CO² ferait bouger la temperature de 1°C environ,
Il faudrait ajouter les effets induits
Bonjour,
J'ai repris tous mes calculs sur un tableur excel, c'est plus commode, et j'essaye d'evaluer l'impact des raies d'absortion du CO²à 17 µm d'une largeur estimée à 2 µm et en tenant compte du rayonnement du corps noir de Planck à 5800 °K pour le rayonnement incident et à 300 °K pour le rayonnement reemis par la terre.
Contrairement à ce que j'ai ecrit, et sauf erreur de ma part, j'ai bien l'impression due cela est dans le bruit.
La vapeur d'eau compte tenu des largeurs de bande d'absortion devrait jouer un rôle plus important que le CO²
En fait j'ai du mal de trouver les spectres d'absortion du CO² et de H²O avec une precision suffisante et dans les bandes utiles
Quelle est l'importance de l'ozone ? quid de sa concentration du fait de la croissance du rayonnement UV ?
merci de m'aider a quantifier ces phénomènes, même trés grossièrement
