L'effet de serre est il dû à l'élargissement des raies d'absorption ?

[yves25]

L'équilibre thermodynamique strict implique l'isothermie mais ce n'est pas réciproque.
Donc pourquoi y aurait il égalité de l'émission et de l'absorption ?
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[meteor31bis]

L'équilibre thermodynamique strict implique l'isothermie mais ce n'est pas réciproque.
Donc pourquoi y aurait il égalité de l'émission et de l'absorption ?

ah ben çà c'est selon Kirchhoff, non?
absorptivité = émissivité

[Archi3]

L'équilibre thermodynamique strict implique l'isothermie mais ce n'est pas réciproque.

ah ben si, si c'est un équilibre global ... sinon un transfert de chaleur du chaud au froid augmente l'entropie donc ce n'est pas un état d'équilibre (entropie maximale). Sinon on est juste à l'équilibre local mais il y a encore des flux de chaleurs.
Une atmosphère isotherme n'a par définition pas de flux radiatif. C'est une autre manière de comprendre pourquoi elle est insensible à la concentration en absorbant : le transfert de chaleur ne peut se faire que par convection ou conduction.

Donc pourquoi y aurait il égalité de l'émission et de l'absorption ?

parce que c'est précisément une condition imposée par la thermodynamique... sinon ce ne serait pas à l'équilibre !

[yves25]

Pour illustrer mes propos: supposons qu'on regarde le soleil et qu'on mesure la quantité d'énergie reçue par un spectroradiomètre pour un intervalle de 1 µm centré sur 15 µm
L'émission d'un corps noir à 5600 K est 838 W/m2/ster, celle d'un corps à 250 K est de 3,4 W/m2/ster
L'angle solide sous lequel on voit le soleil est de 6 10^-5 ster ce qui fait que le capteur reçoit du soleil 0,05 W/m2 *transmission de l'atmosphère entre le sommet et le récepteur
et qu'il reçoit a l'émission de l'atmosphère dans le même angle solide évidemment , cad 0,0002 W/m2* (1- transmission)
Supposons que l'absorption soit de 99% , le signal solaire est encore plus du double de celui de l'émission terrestre.
Ce qui veut dire que la raie spectrale est bel est bien visible, l'émission ded l'atmosphère ne compense pas l'absorbtion du rayonnement solaire.

Sauf erreur de ma part, l'erreur de Meteor a été d'aller trop vite à la conclusion qu'il n'y avait pas de source extérieure.

[yves25]

ah ben si, si c'est un équilibre global ... sinon un transfert de chaleur du chaud au froid augmente l'entropie donc ce n'est pas un état d'équilibre (entropie maximale). Sinon on est juste à l'équilibre local mais il y a encore des flux de chaleurs.
Une atmosphère isotherme n'a par définition pas de flux radiatif. C'est une autre manière de comprendre pourquoi elle est insensible à la concentration en absorbant : le transfert de chaleur ne peut se faire que par convection ou conduction.

parce que c'est précisément une condition imposée par la thermodynamique... sinon ce ne serait pas à l'équilibre !

Non, pas d'accord. Qui a dit que c'était un état d'équilibre?
C'est une expérience de pensée. On sait bien qu'une atmosphère ne peut pas être isotherme mais ça n'empêche pas de raisonner . On en tire des conclusions et on voit ensuite en quoi de ces conclusions restent compatibles avec des conditions réelles.
où est dans la définition de l'atmosphère istherme le fait qu'elle ne devrait pas avoir de flux radiatifs? Si on est dans une enceinte fermée, ils s'équilibrent voilà tout mais ils existent tout à fait.
Tu as, toi , même considéré tout à l'heure que la surface pouvait être plus chaude que l'atmosphère isotherme. Dans ce cas il y a un flux net dirigé vers le haut.

[yves25]

ah ben çà c'est selon Kirchhoff, non?
absorptivité = émissivité

Oui et ça ne veut pas dire absorption = émission

[yves25]

Ne voyant pas ce que voulait dire Archi par "les raies ne se forment que si la température diminuent avec l'altitude" , j'ai demandé ce qu'il voulait dire et la discussion est en train de dériver vers un point tout à fait intéressant mais qui nous éloigne un peu.
Si on continue , on va discuter de l'équilibre thermodynamique local et de sa signification. C'est évidemment de plus en plus technique et c'est bien pour ça que je l'ai mis dans la partie "pour lecteurs confirmés" de mon dossier sur l'effet de serre ...mais ça y est pour qui veut se donner la peine de le lire.


J'essaie de poursuivre sur l'effet de serre lui même avant de revenir vers l'ETL (équilibre thermodynamique local)

Ce qui importe donc, c'est le rayonnement sortant. La figure jointe montre un spectre mesuré, cette fois depuis le sommet de l'atmosphère par un appareil embarqué sur un satellite. Le rayonnement mesuré est exprimé comme la température d'un corps noir). Cette température est maximum aux environs de 290 K par exemple vers 1200 cm-1 (cad 8 µm) ou 1100 (9µm) puisque l'atmosphère est presque transparente, les photons peuvent donc traverser toute l'atmosphère et parvenir au satellite., on mesure donc la température de surface. Vers 660 cm-1 (15 µm) la température est cette fois de seulement 220 K, on mesure donc la température d'une couche très froide de l'atmosphère parce que les seuls photons qui arrivent jusqu'au satellite ne peuvent provenir que des couches les plus hautes de l'atmosphère (cad émises par ces couches là) sans être absorbés. En se déplaçant le long de ce spectre, par exemple entre 600 et 800 cm-1, on voit qu'on mesure des températures différentes. C'est ainsi qu'on mesure la température de l'atmosphère depuis satellite.



Si l'explication de ceux qui parlent de saturation de l'effet de serre était valable, il n'y aurait aucun rayonnement au centre de la bande d'absorption du CO2 et on ne pourrait pas mesurer les températures de l'atmosphère depuis satellite.

L'augmentation de l'absorption ne permet pas à expliquer qu'on reçoive quand même du rayonnement. Il faut y ajouter le fait que les couches qui absorbent émettent elles aussi mais qu'elles émettent moins parce que leur température est plus faible.

[meteor31bis]

non effectivement.
disons plutôt que pour un milieu isotherme à l'équilibre, ce qui va être absorbé va être compensé par une émission, telle que le flux total qui traverse le milieu reste inchangé.

[yves25]

Tu définis ton milieu ainsi, pas moi.
Il peut être à l'équilibre parce que les flux convectifs se débouillent d'une manière telle que l'atmosphère n'a pas un gradient de 6,5 K:km mais de 0 .
Peu importe pour le raisonnement, il suffit que l'atmosphère soit isotherme.
Si l'atmosphère est isotherme mais plus froide que la surface, alors il y a des raies spectrales.
Attention au passage à ne pas confondre "pas de raie spectrale" avec pas d'absorption mais ça on en a déjà parlé.

[yves25]

On continue:
Chaque point de la courbe de la figure ci dessus correpond à la température du niveau de l'atmosphère d'où sont émis en majorité les photons qui arrivent à sortir de l'atmosphère.
C'est ce niveaui qui correspond au pic de la fonction de poids dont je parlais dans la discussion sur les températures mesurées par satellites.
Ce pic correspond à une épaisseur optique (coef d'abs* quantité d'absorbant ) = 1
Gardons le coefficient d'absorption constant (casd on choisit un pooint sur le flan du pic d'absorption de la bande du CO2) et ajoutons du CO2 au dessus du pic d'émission.
Qu'est ce qu'il se passe ?
L'épaisseur optique est égale à 1 plus rapidement, cad (puisqu'on regarde d'en haut), plus haut dans l'atmosphère et donc la température sondée est plus froide.
Ou dit autrement la quantité d'énergie qui sort de l'atmosphère à cette fréquence a diminué

Il n'a nulle part été question d'élargissement des raies , nous sommes restés à l'épaisseur optique = 1.

Ah oui, ça diminue à la condition expresse que la température diminue avec l'altitude .
La façon dont la température diminue en fonction de l'altitude (le gradient) n'a pas d'importance à ce stade.

[meteor31bis]

Tu définis ton milieu ainsi, pas moi.
Il peut être à l'équilibre parce que les flux convectifs se débouillent d'une manière telle que l'atmosphère n'a pas un gradient de 6,5 K:km mais de 0 .
Peu importe pour le raisonnement, il suffit que l'atmosphère soit isotherme.
Si l'atmosphère est isotherme mais plus froide que la surface, alors il y a des raies spectrales.
Attention au passage à ne pas confondre "pas de raie spectrale" avec pas d'absorption mais ça on en a déjà parlé.

si le gradient est zéro c'est que la surface est à la même température que l'atmosphère, sinon on ne parle plus d'isothermie ce qui était le cas envisagé.
si on suppose qu'elle est plus froide là oui il y a des raies.

[Archi3]

où est dans la définition de l'atmosphère istherme le fait qu'elle ne devrait pas avoir de flux radiatifs? Si on est dans une enceinte fermée, ils s'équilibrent voilà tout mais ils existent tout à fait.
Tu as, toi , même considéré tout à l'heure que la surface pouvait être plus chaude que l'atmosphère isotherme. Dans ce cas il y a un flux net dirigé vers le haut.

je précise : une atmosphère isotherme ET opaque ne peut avoir de flux radiatif net (il n'y a pas "des " flux radiatifs mais "un" flux radiatif qui est l'intégrale de tous les flux dans toutes les directions).

Si la surface est plus chaude, il y a un flux net d'énergie vers le haut, mais si l'atmosphère est isotherme et opaque, il ne peut pas être radiatif, mais seulement convectif ou conductif. Et inversement si il y a un flux radiatif , elle ne peut pas être isotherme et opaque.
Tous les exemples que tu donnes sont, soit dus à un petit écart à l'isothermie, soit qu'elle n'est pas totalement opaque - mais le flux net n'est du qu'a ces écarts.

[yves25]

L'atmosphère est opaque entre la surface et le sommet et peut être même entre 100 hPa et le sommet mais pas nécessairement entre 10 hPa et le sommet.

[Archi3]

Certes et c'est justement quand elle n'est plus opaque qu'il commence a y avoir un flux radiatif net vers l'extérieur - la distribution de photons est de moins en moins isotrope - jusqu'à ce que tout le flux d'énergie se transforme en flux radiatif finalement émis dans l'espace.

[Archi3]

Ce qui importe donc, c'est le rayonnement sortant. La figure jointe montre un spectre mesuré, cette fois depuis le sommet de l'atmosphère par un appareil embarqué sur un satellite. Le rayonnement mesuré est exprimé comme la température d'un corps noir). Cette température est maximum aux environs de 290 K par exemple vers 1200 cm-1 (cad 8 µm) ou 1100 (9µm) puisque l'atmosphère est presque transparente, les photons peuvent donc traverser toute l'atmosphère et parvenir au satellite., on mesure donc la température de surface.

ok

Vers 660 cm-1 (15 µm) la température est cette fois de seulement 220 K, on mesure donc la température d'une couche très froide de l'atmosphère parce que les seuls photons qui arrivent jusqu'au satellite ne peuvent provenir que des couches les plus hautes de l'atmosphère (cad émises par ces couches là) sans être absorbés. En se déplaçant le long de ce spectre, par exemple entre 600 et 800 cm-1, on voit qu'on mesure des températures différentes. C'est ainsi qu'on mesure la température de l'atmosphère depuis satellite.

OK aussi, on dit la même chose.

Si l'explication de ceux qui parlent de saturation de l'effet de serre était valable, il n'y aurait aucun rayonnement au centre de la bande d'absorption du CO2 et on ne pourrait pas mesurer les températures de l'atmosphère depuis satellite.

personne n'a parlé de saturation de l'effet de serre ici !

L'augmentation de l'absorption ne permet pas à expliquer qu'on reçoive quand même du rayonnement. Il faut y ajouter le fait que les couches qui absorbent émettent elles aussi mais qu'elles émettent moins parce que leur température est plus faible.

c'est exactement ce que j'avais rappelé en écrivant l'équation de transfert avec absorption et émission : le rayonnement ne tend pas vers zéro mais vers la valeur du corps noir à la température du milieu.

Chaque point de la courbe de la figure ci dessus correpond à la température du niveau de l'atmosphère d'où sont émis en majorité les photons qui arrivent à sortir de l'atmosphère.
C'est ce niveaui qui correspond au pic de la fonction de poids dont je parlais dans la discussion sur les températures mesurées par satellites.
Ce pic correspond à une épaisseur optique (coef d'abs* quantité d'absorbant ) = 1

pas seulement : toute la forme de la raie sauf tout près des bords correspond à tau = 1. C'est simplement que la surface tau =1 dépend de l'altitude comme tu l'expliques toi meme, donc la température de brillance varie : plus on est près du centre de la raie, plus le rayonnement est émis en altitude. Il n'y a que quand la surface tau=1 atteint le sol qu'on n'a plus de saturation de la raie.

Gardons le coefficient d'absorption constant (casd on choisit un pooint sur le flan du pic d'absorption de la bande du CO2) et ajoutons du CO2 au dessus du pic d'émission.

là je ne comprends pas ce que tu veux dire, si tu rajoutes du CO2, le coefficient d'absorption varie partout, tu as montré toi même un spectre d'absorption ou toutes les raies augmentent ! l'effet est même plus fort sur le flanc que sur le pic, où l'absorption est déja importante et on ne peut plus trop absorber. C'est justement parce que les flancs se creusent plus que le centre que la raie s'élargit.

[yves25]

Le coefficient ne varie pas c'est l'épaisseur optique qui varie. Le coefficient est indépendant de la quantité dabsorbant. Donc c'est moi qui ne comprends pas

[Archi3]

Le coefficient ne varie pas c'est l'épaisseur optique qui varie. Le coefficient est indépendant de la quantité dabsorbant. Donc c'est moi qui ne comprends pas

ça dépend ce que tu appelles coefficient alors. La quantité qui apparait dans l'équation de transfert est proportionnelle à la densité en absorbant, elle varie donc. Ce qui ne varie pas c'est la section efficace telle que . Au total l'épaisseur optique est . Mais bon dans tous les cas quand tu augmentes la concentration, tu augmentes l'épaisseur optique partout bien sur, pas seulement dans le fond de la raie.

[yves25]

Un coefficient est ...un coefficient, cad qu'il ne varie pas avec la quantité qu'il coefficiente. Non?
Si j'écris y =a*x , a n'est pas censé varier avec x
Cette question a l'air dérisoire mais ça ne l'est pas du tout parce que , surtout quand on lit rapidement, on saute tout de suite à l'interprétation qui colle apparemment le mieux avec nos "définitions"
par exemple, pierrehumbert qui était cité par méteo présente cette figure de la variation du coefficient d'absorption en f (fréquence).
Le coefficient d'absorption est en m2/kg. CA ne colle évidemment pas avec ce que tu avais en tête manifestement.

Raisonnons d'abord à une fréquence donnée avec un intervalle de fréquence très petit devant la largeur d'une raie spectrale unique (pas la bande, la raie)
Le coefficient d'absorption s'écrit
est la fréquence de Dirac de la transition J , est la demi largeur intrinsèque de la raie due aux chocs entre les molécules.
S(J) est l'intensité de la transition J qui dépend du moment dipolaire électrique et de la population du niveau J, donc de la température
Cette forme est la forme de Lorenz, valable dans toute la troposphère et la basse stratosphère où le mécanisme d'élargissement dominant est l'interaction entre les dipôles électriques des molécules lors des "collisions"
En fait à la fréquence , les autres raies (J-1, J-2 ... J+1, J+2 etc ) interviennent également, moins mais la somme des contributions des ailes des raies peut être considérable et le coefficient
doit donc être la somme sur J de toutes ces contributions.

C'est ce coefficient qui est présenté sur la courbe de Pierrehumbert
Les traits horizontaux correpondent à la profondeur optique 1 (cad l'épaisseur mesurée depuis le sommet ce qui est bien la définition de ce qu'on appelle une profondeur)
Le raisonnement quie je tenais dans le message , correspond à cette fréquence unique
La profondeur optique est où est la quantité d'absorbant
Admettons qu'à cette fréquence, pour une quantité qui correspond à l'altitude 8 km
Dans mon raisonnement, j'ai tout simplement ajouté des molécules de CO2 supplémentaires
dans ce cas, est rencontré plus vite ,pour une altitude plus élevée, disons par exemple 12 km
Le rayonnement sortant dans le premier cas est celui qui est émis à la température du niveau 8 km, dans le deuxieme cas, c'est celle du niveau 12 km, cad en moyenne 4 *6.5 =26 degrés plus froid
L'atténuation étant toujours exp (-1)
Il sort, dans le premier cas 3.33*exp(-1) = 1.22 W/m2/ster + ce qui est émis et atténué entre 8 km et le sommet de l'atmosphère
dans le deuxieme cas, il sort 2.1*exp(-1) = 0.77 W/m2/ster + ce qui est émis et atténué entre 12 km et le sommet de l'atmosphère

Il sort donc moins d'énergie à cette fréquence là sans qu(il ait été question d'élargissement puisque tout le raisonnement se fait à une fréquence monochromatique déterminée.
C'est en cela quye le mécanisme essentiel de l'effet de serre n'est pas l'élargissement mais le fait que plus d'absorption signifie un glissement du niveau , vers le haut et donc vers des températures plus froides.

[Archi3]

Un coefficient est ...un coefficient, cad qu'il ne varie pas avec la quantité qu'il coefficiente. Non?
Si j'écris y =a*x , a n'est pas censé varier avec x
Cette question a l'air dérisoire mais ça ne l'est pas du tout parce que , surtout quand on lit rapidement, on saute tout de suite à l'interprétation qui colle apparemment le mieux avec nos "définitions"

ben et quand y=A*x*z, le "coefficient" devant z est A*x, constant pour z, mais qui varie avec x ... je te renvoie à la terminologie habituelle
https://fr.wikipedia.org/wiki/Coeffi...d%27absorption

le coefficient d'absorption alpha est relatif à la distance parcourue, mais il est lui même le produit de la concentration par le coefficient MOLAIRE d'absorption qui lui est constant. (le coefficient molaire d'absorption est lui meme juste la section efficace en d'autres unités).

par exemple, pierrehumbert qui était cité par méteo présente cette figure de la variation du coefficient d'absorption en f (fréquence).
Le coefficient d'absorption est en m2/kg. CA ne colle évidemment pas avec ce que tu avais en tête manifestement.

oui ben ça c'est le coefficient massique, qui est lui même proportionnel au coefficient molaire (tu mets la masse molaire entre les deux). Si tu le multiplie par la concentration en kg/m3, tu obtiens bien le coefficient d'absorption de l'atmosphère en m-1, c'est le alpha dont je parlais dans l'équation de transfert, qui est bien proportionnel à la concentration.

Raisonnons d'abord à une fréquence donnée avec un intervalle de fréquence très petit devant la largeur d'une raie spectrale unique (pas la bande, la raie)
Le coefficient d'absorption s'écrit

oui ben ça si je comprends bien c'est l'équivalent de ton coefficient molaire (ou par molécule), mais il faut bien le multiplier par la concentration pour avoir l'absorption totale - et ceci encore une fois à toutes les longueurs d'onde , meme dans "le flanc" de la raie !
enfin je ne comprends pas pourquoi on ergote comme ça, c'est évident qu'il y a une différence entre coefficient molaire (ou par unité de masse ou par molécule, c'est pareil) et coefficient total qui dépend de la concentration, non ?

[Archi3]

En fait si je comprends bien la légende de Pierrehumbert il parle de coefficient par rapport à ce qu'il appelle le "path" (qui correspond pour moi à la densité colonne) c'est à dire le produit où rho est la masse volumique du CO2. Mais bon il montre bien que l'épaisseur optique est de toutes façons obtenue en multipliant ce coefficient par la concentration. ce qu'il montre est donc bien un coefficient "par particule" (ou par mole ou par kg ou par n'importe quoi d'autre proportionnel au nombre de particules).

[yves25]

Tu as répondu pendant que je corrigeais un message malencontreusement parti trop vite.
Relis le svp

[yves25]

enfin je ne comprends pas pourquoi on ergote comme ça, c'est évident qu'il y a une différence entre coefficient molaire (ou par unité de masse ou par molécule, c'est pareil) et coefficient total qui dépend de la concentration, non ?

On ergote parce qu'on n'utilise pas les mêmes définitions et que le raisonement qui suit est forcément incompréhensible.
Moi, je ne peux pas me servir d'un coefficient d'absorption qui change avec la concentration puisque dans tout ce que je fais la concentration change .
Je dois toujours définir les concentrations à toutes les altitudes parce qu'elles changent (la vapeur d'eau, l'ozone, les CFC etc ..) donc définir un coefficient qui varie tout le temps n'a pas de sens. On a donc éliminé ton coefficient variable et on ne garde que le coefficient molaire eyt l'épaisseur optique; A quoi sert donc d'ailleurs ce coefficient intermédiaire ? A rien en fait. Et dans notre discussion, il complique tout puisqu'on ne se comprend pas.
Donc si ça te convient mieux dis toi que c'est du coefficient d'absorption molaire ou massique dont je parle et suis donc mon raisonnement.
Ca ne le change en rien.

[Archi3]

excuse moi d'utiliser une terminologie qui est standard et se retrouve sur wikipedia ... si tu vas par là la concentration c'est aussi un coefficient qui lie la masse au volume par M = C*V , même si pourtant elle varie d'un point à un autre !

emploie le mot que tu veux , ce qui reste vrai c'est que l'épaisseur optique est toujours proportionnelle à la concentration, et ceci à chaque longueur d'onde, qu'on soit dans le fond de la raie, sur les ailes, ou dans le continuum (où elle peut être au pire nulle). Les raies "s'approfondissent" mais aussi s'élargissent car comme j'ai dit à cause de la non linéarité de l'exponentielle , l'effet est plus important dans la partie linéaire de la raie (les ailes) qu'au fond. Donc un truc comme la "largeur a mi-hauteur" va aussi augmenter.

[yves25]

Wikipédia n'est pas une référence absolue que je sache.
surtout quand il ne s'agit que d'une ébauche

Cet article est une ébauche concernant l’optique.

Maintenant que nous avons éclairci ce désaccord, peux tu stp en revenir au point important
cad le message 48 dans son intégralité et sa conclusion

C'est en cela quye le mécanisme essentiel de l'effet de serre n'est pas l'élargissement mais le fait que plus d'absorption signifie un glissement du niveau , vers le haut et donc vers des températures plus froides.

[Archi3]

comme tu veux, mais le phénomène de "glissement du niveau (d'émission) vers le haut" conduit finalement à des raies plus larges, pour la raison que j'ai déjà expliquée : la diminution de l'intensité est plus forte dans les ailes que dans le fond de la raie. La discussion commence un peu à me lasser ...

[yves25]

Elle te lasse parce que tu ne veux pas démordre de ton idée : ce qui compte dans l'effet de serre , c'est l'émission .
Ton histoire d'élargissement ne joue strictement aucun rôle ici puisque le raisonnement tient aussi bien pour un pic de Dirac(je parle de la largeur de l'intervalle spectral bien sûr)

[yves25]

En fait ce n'est pas une petite différence de rien du tout. Si l'effet de serre est dû simplement à l'élargissement ou à l'augmentation de l'absorption alors il peut saturer et c'est ce que soutient F. Gervais par exemple.
C'est totalement faux et je pense que je l'ai amplement prouvé
Ce qui compte c'est que le niveau d'épaisseur optique 1 se déplace vers des niveaux où la température est plus faible:
si l'absorption était simplement déplacée vers le haut par exemple parce que le CO2 était concentré en haute atmosphère, l'absorption totale ne varierait pas mais l'effet de serre augmenterait
mais inversement si la température ne varie pas, alors l'absorption peut augmenter tant qu'elle veut il n'y a pas d'augmentation de l'effet de serre

[polo974]

Heu...
J'essayais de suivre tant bien que mal, mais là, j'ai l'impression d'être revenu dans la cours de récré du collège...

(je me remets à l'écoute...)

[yves25]

Oui, c'est vrai. J'ai donc fait du ménage.
Le but de cette discussion est d'essayer d'éclaire les fondamentaux de l'effet de serre, pas de s'étriper.
La discussion reste ouverte aux messages qui posent de vraies questions quant à la compréhension du processus

[Archi3]

En fait ce n'est pas une petite différence de rien du tout. Si l'effet de serre est dû simplement à l'élargissement ou à l'augmentation de l'absorption alors il peut saturer et c'est ce que soutient F. Gervais par exemple.
C'est totalement faux et je pense que je l'ai amplement prouvé.

Personnellement, je n'ai pas compris en quoi rajouter du CO2 pouvait faire autre chose qu'augmenter l'absorption dans les raies ... tu as pris la comparaison avec le modèle des vitres totalement opaques et conductrices, donc isothermes, (où là l'augmentation de l'effet de serre se traduit effectivement par une baisse de la température de chaque vitre, donc de l'ensemble du spectre du corps noir), mais précisément l'atmosphère n'est ni totalement opaque, ni isotherme : c'est la limite de la comparaison avec le modèles des vitres. Du fait que l'atmosphère a des fenêtres transparentes qui ne sont pas touchées par l'absorption, je ne vois pas comment augmenter la concentration en absorbant peut faire autre chose que rendre les raies plus profondes et plus larges. Il se peut que je sois obtus, mais je pense qu'un petit dessin du spectre approximatif de l'atmosphère et de ce qui change quand on rajoute des GES serait alors très utile à la compréhension.

Ce qui compte c'est que le niveau d'épaisseur optique 1 se déplace vers des niveaux où la température est plus faible:
si l'absorption était simplement déplacée vers le haut par exemple parce que le CO2 était concentré en haute atmosphère, l'absorption totale ne varierait pas mais l'effet de serre augmenterait

si l'effet de serre augmente, c'est que le spectre est modifié. Je suis d'accord que l'absorption totale (l'épaisseur optique ne changerait pas, mais néanmoins le spectre changerait quand meme, car la solution en présence d'absorption et d'émission dépend de toute la structure verticale, pas seulement de la valeur de . Mais encore une fois je ne vois pas comment tu peux provoquer un déséquilibre radiatif sans changer le spectre émis TOA, et je ne vois pas comment tu peux changer le spectre TOA sans changer la forme des raies. C'est aussi simple que ça.