La cause du réchauffement

[fondevilla williams]

Bonjour,

Voila je vous livre ici mon raisonnement que je soumets à notre specialiste.


Imaginons qu'il n' ait pas de gaz à effet de serre, la terre est à la température Ta Cette température résulte de l'équilibre thermique
entre la puissance absorbée venant du soleil Ps et la puissance réémise par la terre Pt= σTa⁴= Ps


Maintenant introduisons un gaz à effet de serre absorbant le rayonnement dans la bande B soit Pb la puissance absorbée
A l'équilibre thermique la température de l'atmosphère augmentera et l'atmosphère rayonnera la puissance Pb
La moitie de cette puissance est rayonnée vers l'espace et une moitié vers le sol

La puissance reçue par le sol est alors la puissance Ps + 1/2 Pb, ce qui fera monter la température du sol à Ts
tel que Ps + 1/2 Pb = σTs⁴

Lorsque l'équilibre thermique terre + atmosphère sera atteint il y a nécessairement équilibre entre l'énergie reçue
Ps et l'énergie émise vers l'atmosphère par la terre ( Ps + 1/2 Pb ) à laquelle il faut enlever l'énergie absorbée par la couche atmosphérique
Pb et ajouter ce que l'atmosphère réémet vers l'espace 1/2 Pb
Au global la terre et son atmosphère réémet la puissance absorbée Ps

Mais la température du sol est passée de Ta à Ts

Ts⁴ /Ta⁴ = (Ps + 1/2 Pb )/ Ps = 1 + Pb/2PS

Le rayonnement émis sera celui du corps noir à la température Ts avec un creux dans la bande B correspondant à 1/2 de l'énergie absorbée par les gaz non transparents ( ou GES)

Application numerique

On connaît Ta = -18°C ou 257 °K
Ts = +15°C ou 288°K
Ps = 240 W /m²
La puissance absorbée par l'effet de serre est estimée à 277W/m²
La puissance supplementaire reçue par le sol est estimée à 138,5 W/m² ( Question Cette puissance s'appelle t elle le forçage lié à l'effet de serre ?)
Au total le sol reçoit 378W/m² ( Soleil + effet de serre)

Evidemment c'est approximatif car j'ai très simplifié

Suivant ces equations que vous donnez quel equation nous donnerait la temperature au sol suivant les autres donnees c'est a dire Ts=.... ??

merci

Williams
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[calculair]

Bonjour Gillesh38 ,

Tu as raison, il faudrait sans doute prevoir un modèle en couche pour se rapprocher de la realité, mon intention première etait de bien comprendre le fonctionnement de l'effet de serre et d'en faire une evaluation grossière. Bien qu'il faille se mefier des résultats, surtout quand le modèle donne des resultats proches de la realité,mais l'ecart entre 138 W/m² et les 150 W/m² officiel me parait être a priori satisfaisant.

[calculair]

Bonjour,

Je ne sais si cela est ce calcul qui t'interesse, mais voila ce que l'on peut calculer en prenant des données qui existent sur le net.

Là aussi, c'est surement trés simpliste, n'etant pas specialiste du domaine, je risque de ne pas prendre en compte un phenomène que j'ignore et qui peut être dominant. Ce qui est rassurant, c'est que le calcul donne des resultats proches de la verité


Application numérique

Données WIKIPEDIA

Constantes physiques

Constante de Stephan σ= 5,67E-08
C vitesse de la lumière 299792558 m/s
k constante de Boltzmann 1,38066E-23 J/°K
h constante de Planck 6,62617E-34 J.s

Données astronomiques

Rayon terrestre = Rt= 6357 km
Rayon solaire 696000 km
Distance terre soleil 149500000 km

Température du Soleil 5817 °K




Puissance émise par le soleil
Ps = 4π Rs² σ Ts^4
Rs² ( en m² ) 4,84416E+17
Ps = 3,94991E+26 Watts

Puissance solaire reçue par unité de surface ( Constante solaire )
Pu = Ps /(4π D² ) = 4π Rs² σ Ts^4 / (4π D² )
D² ( en m² ) 2,23503E+22
Pu = Ps /(4π D² ) = 1407 Watts/m²

Puissance reçue par la terre par seconde
Er = Pu *π R²
R² ( en m ) =4,04114E+13
Er = Pu *π R² = 1,79E+17 Watts

Température d'équilibre de la terre
T = Ts racine quatrième ( Rs² / 4 D² )
Rs² /4 D² = 5,41846E-06
T = 280,7 °K

t ( température celsus terrestre ) = ( Sans albedo) 7,7°C


Le document de Monsieur Yves Fouquart indique que 30% de l'énergie incidente provenant du soleil est ré emis vers l'espace.( voirr page 17 )

La puissance reçue par la terre est alors
0,7 x Er = 1,25E+17 Watts

La temperature d'équilibre devrait être de 256,7 °K
et en degrés Celcius ( hors effet de serre ) -16,3 °C


Si necessité je pourrais donner quelques explications complementaires

J'espère que ce calcul simpliste ne choquera pas les specialistes du Forum, mais on peut peut être l'améliorer

[Pfhoryan]

Je vous déconseille de chercher à faire des images simples sur des dos d'enveloppe, ça a toutes les chances de donner des résultats complètement faux !

Quand est-il de la mesure du flux de radiations vers l'espace?
Lindzen et Choi du MIT ont fait des vérifications à l'aide des données de ERBE et trouvent une rétroaction négative.

Voir cette conf de Lindzen: http://www.youtube.com/watch?v=0p18p_JoLK4

Et le papier associé publié dans GRL:

http://www.drroyspencer.com/Lindzen-...i-GRL-2009.pdf

Est-ce que ce papier est OK?

--
"Toute vérité franchit trois étapes. D’abord elle est ridiculisée. Ensuite, elle subit une forte opposition. Puis, elle est considérée comme ayant toujours été une évidence." - Arthur Schopenhauer

[yves25]

Il y a une discussion sur la rétroaction vapeur d'eau. Il y a aussi une discussion sur les rétroactions (http://forums.futura-sciences.com/de...elligente.html). Ca fait partie des sujets réellement intéressants.

Ce papier est digne d'être publié dans GRL, si c'est ta question.

Est ce qu'il démontre l'existence d'une rétroaction négative et surtout est ce que la mesure qu'il en donne est correcte?

C'est beaucoup moins évident parce que Lindzen reconnaît lui même que ses variations de température sont essentiellement dues aux oxcillations Nino/Nina et au Pinatubo

or un réchauffement global, ce n'est pas une oscillation de la thermocline de l'ocean Pacifique tropîcal. Donc rien ne prouve que ce qu'il a mesuré s'applique à d'autres causes de variations de température que El Nino/La Nina

Ensuite , pour ce qui concerne le Pinatubo, c'est, à l'évidence, complètement différent.

En gros, Lindzen a prouvé que El Nino/ La Nina s'accompagnait d'une variation d'albédo.

Quant à généraliser, c'est une autre paire de manches ...et c'est pas fait.

[invitefe6162c7]

bonjour,me revoilà avec mes questions ,apres une pause consacré a la recherche d'infos .
sur le site http://www.manicore.com/documentatio...thropique.html ,on prouve l'origine humaine par la baisse de C13 /14 dans l'atmosphere constaté et symetrique a l'elevation du CO2 .
C13/14 etant produit par une reaction nucleaire suite au rayonnement solaire , l'activité solaire etant tres faible, n'est ce pas plus sage d'impliquer le soleil dans la diminution du C13/14 ?

[yves25]

Désolé, là, je sais pas. Peut être quelqu'un d'autre?
Sans doute peux tu essayer de te renseigner sur le côté soleil C13/C14 et on en rediscute si tu veux.

[invitefe6162c7]

ma question etait vraiment interessante!
apres une premiere recherche la baisse du c13/14 est caracteristique d'un plus haut solaire et d'un baisse du rayonnement cosmique et c'est là que tout se complique ....je continu la dessus mais je crois que bientot le magnetisme terrestre va m'interesser .....

[invitefe6162c7]

ma question etait vraiment interessante!
apres une premiere recherche la baisse du c13/14 est caracteristique d'un plus haut solaire et d'un baisse du rayonnement cosmique et c'est là que tout se complique ....je continu la dessus mais je crois que bientot le magnetisme terrestre va m'interesser .....

pour ceux qui sont interessés par ce ratio c12/c13 ,voila un debat tres interessant sur le sujet :http://wattsupwiththat.com/2008/01/2...isotope-ratio/

je rajoute un element :les forets equatoriales utilisent c13 de preference a c12
en fonction de l'hydrometrie locale et la temperature , la biomasse marine ne fait pas de difference ....
bonne lecture

[yves25]

Tiens, au fait, une discussion très similaire a eu lieu sur ce sujet: je t'invite à la consulter http://forums.futura-sciences.com/de...etcoeoe-2.html
désolé, ça ne m'était pas revenu (faut dire qu'il y en a eu un sacré paquet!)

[evrardo]

Excusez d'entrer dans votre discussion au sujet de la cause du réchauffement, mais je voudrais vous demander quelque chose:

Les villes, les industries, les routes de tout les humains, représentent moins de 0,4% de la surface de la planète.
Comment est ce que l'activité des humains pourrait intervenir dans ce réchauffement alors que nous utilisons qu'une infime partie de la Terre?

[cricri78]

Bonjour,
Une question svp.
Dans les évaluations de l'évoltuion du CO2, comment intégre-t-on le fait que l'énorme épaisseur des calottes glaciaires est cumulative dans le temps.
Cela constitue un stock d'eau très important (puisque sa fonte ferait monter les eaux de XX mètres), donc un retrait équivalent d'eau (ou en tous cas d'hydrogène et d'oxygène) du systéme océan-atmosphère.

Est-ce que toute cette eau n'était pas auparavant susceptible d'abriter de fortes proportions de CO2 dissous ?

Est-ce que la balance proportion CO2 dans l'air ne peut pas être modifiée si on tient compte du retrait ?

Est-ce que la fonte des glaces ne pourrait pas être un énorme régulateur du système et du CO2 en augmentant et la masse d'eau et la surface d'échange par la montée des eaux ?

Bref, tout ce stock d'eau n'exerce-t-il pas une influence et comment a-t-il été pris en compte ?

[cricri78]

Je viens de lire un article de Sciences et Vie (nov. 2009) sur la baisse de régime du soleil au niveau des taches... dont la reconstitution fait bien apparaitre par exemple le petit age glaciaire (minimum de Maunder) ou encore le minimum de Dalton fin XIXème.... et aussi par exemple la température moyenne des taches solaires qui "augmente régulièrement depuis une quinzaine d'années": en 1990 environ 4400°C et 5100°C en 2005. En conclusion (Matthew Penn et William Linvingstone) : les taches pourraient avoir complètement disparu de la surface du soleil en 2015.
Cela s'est déjà produit fin XVIII / début X1X.
Bref un comportement chaotique du soleil avec dans les périodes "normales", des cycles de 11 ans.
En encadré, le journal précise que beaucoup (de + en +) de spécialistes du soleil sont perpplexes devant les conclusions du GIEC qui considèrent le soleil comme une constante....

Par ailleurs les courbes fournies ont une allure qui ressemble bien aux courbes températures et CO2 : que donnent les tentatives de superposition ? (ou quelle est la période des courbes).

[invite04433ac1]

En encadré, le journal précise que beaucoup (de + en +) de spécialistes du soleil sont perpplexes devant les conclusions du GIEC qui considèrent le soleil comme une constante....

Pas vraiment : l'AR4 du GIEC a une section consacrée aux reconstructions de l'irradiance solaire, dont on sait depuis un certain temps qu'elle varie (par divers cycles, et peut_être aussi de manière chaotique comme vous le suggérez).

Mais les équipes qui produisent des modèles solaires (celle de Lean ou celle de Solanki par exemple) ne trouvent globalement pas de grosses variations de l'irradiance totale dans la période récente, de l'ordre de 0,1 à 0,5 W/m2 de mémoire depuis le début du XIXe siècle, donc bien en dessous des variations de forçage radiatif calculées pour les gaz à effet de serre par exemple. Sans un mécanisme amplificateur spécifique (inconnu à ce jour), ces variations solaires ne sont pas susceptibles d'avoir une influence très marquée sur le bilan énergétique global, et les températures de surface. Par ailleurs, un réchauffement d'origine solaire a une certaine signature dans la colonne atmosphérique que l'on ne retrouve pas (de mémoire encore, mais un spécialiste corrigera, il devrait réchauffer autant la troposphère que la stratosphère, et on observe que sur les 30 dernières années, la troposphère chauffe quand la stratosphère refroidit, ce qui correspond mieux à une signature GES que solaire).

Bref, le sujet solaire est débattu dans la communauté scientifique, sans argument décisif cependant en faveur de son rôle prédominant depuis trente ans. Cette question reste cependant ouverte, à la fois parce que les mesures satellitaires de l'activité solaire sont récentes et parce que les modèles de physique solaire sont jeunes aussi.

[BioBen]

Mais les équipes qui produisent des modèles solaires (celle de Lean ou celle de Solanki par exemple) ne trouvent globalement pas de grosses variations de l'irradiance totale dans la période récente, de l'ordre de 0,1 à 0,5 W/m2 de mémoire depuis le début du XIXe siècle, donc bien en dessous des variations de forçage radiatif calculées pour les gaz à effet de serre par exemple.

D'après certaines critiques (Courtillot), le 0.1 à 0.5 est obtenu à partir de modèles qui ne prennent même pas en compte les nuages. Si on compare les cycles solaires à la courbe des températures, on trouverait que ce chiffre est largement sous-évalué.

[cricri78]

Pas vraiment : l'AR4 du GIEC a une section consacrée aux reconstructions de l'irradiance solaire, dont on sait depuis un certain temps qu'elle varie (par divers cycles, et peut_être aussi de manière chaotique comme vous le suggérez).

Non tu as mal lu : je ne suggère rien du tout, je rapporte simplement ce que j'ai lu dans cet hebdo que je cite... Le titre en est "Soleil, une bien étrange baisse de régime".
Je demande aussi si on a tenté de superposer la courbe de cette activité à celle du CO2 ou de la température ?
Et dans mon autre post, je pose des questions relatives à l'influence de la calotte glacière et du stock d'eau qu'elle représente...