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

[yves25]

Je vois qu'on glisse maintenant vers une évolution du spectre émis. Au départ, c'était l'effet de serre est dû à l'élargissement des raies spectrales
Dès mon message 10 j'ai écrit

ton affirmation que l'effet de serre est dû à cet effet est fausse. Il n'est pa dû à ça même si ça y contribue

Donc, je n'ai pas nié ça, c'est une évidence mais ça ne suffit pas à expliquer l'effet de serre et ce n'est pas véritablement le plus important

Ce qui fait qu'une théorie est meilleure qu'une autre, c'est qu'elle est capable d'expliquer plus de choses tout en expliquant évidemment les mêmes que la première. Autrement dit, elle inclue la première.

Autrement si si on est face à 2 processus A, et B et si la théorie 1 explique A mais pas B et que la théorie 2 explique A et B alors la théorie 2 est meilleure.

Théorie 1: l'effet de serre est dû à "l'élargissement des raies" ou j'imagine que c'est équivalent au fait que l'absorption augmente
Théorie 2, l'effet de serre est dû au glissement des pics d'émission vers des couches de plus en plus froides.

Rappel: l'effet de serre se mesure par le rapport du flux (radiatif, IR) émis vers l'espace au flux radiatif IR émis par la surface.
L'opacité de l'atmosphère signifie qu'aucun photon émis vers l'espace ne provient de la surface. Ils sont tous absorbés avant.

1 Augmentation de la quantité d'absorbant => augmentation de l'effet de serre
théorie 1 : toujours

theorie 2: Seulement si la température du niveau d'émission diminue

Exemple: sur la figure de pierrehumbert, le coef d'absorption entre 600 et 750 cm-1 est tel que l'épaisseur optique = 1 pour 1 kg/m2 de CO2 ou même moins
Pour une concentration de 400 ppm la quantité de CO2 mesurée à la verticale depuis le sommet de l'atmosphère est u= 6,07 (p/1013) Kg/m2 avec p la pression du niveau en hPa EDIT et non pas 607
On a donc 1kg/m2 pour la pression 150 hPa cad pas très loin de la tropopause, dans une région où la température est constante

On ajoute du CO2 là haut, l'absorption augmente
Dans ce cas:
Theorie 1, la contribution de l'intervalle à l'effet de serre augmente
Théorie 2, cette contribution à l'effet de serre reste constante

2 Plus un nuage est haut, plus son effet de serre est grand
Théorie 1 : pas d'explication possible
Théorie 2 : OK puisque le pic d'émission s'est déplacé vers des températures plus froides

3 Augmentation du CO2 mais localement inversion de température

Théorie 1 l'effet de serre augmente aussi en cet endroit
Théorie 2, il diminue, cad que la contribution régionale à l'effet de serre global diminue

Je vous laisse conclure

EDIT: grosse erreur de calcul corrigée grace à la question de meteor
-----

[meteor31bis]

L'élargissement des bandes d'absorption fait que çà rayonne d'avantage à basse température.
Si le mot bande d'absorption gêne on n'a qu'à le remplacer par bande d'émission.

[yves25]

Encore une remarque qui ne concerne pas le point central de ce que j'essaie d'expliquer.

[Archi3]

Exemple: sur la figure de pierrehumbert, le coef d'absorption entre 600 et 750 cm-1 est tel que l'épaisseur optique = 1 pour 1 kg/m2 de CO2 ou même moins
Pour une concentration de 400 ppm la quantité de CO2 mesurée à la verticale depuis le sommet de l'atmosphère est u= 607 (p/1013) Kg/m2 avec p la pression du niveau en hPa
On a donc 1kg/m2 pour la pression 1,5 hPa cad pas très loin de la stratopause, dans une région où la température croît avec l'altitude.

On ajoute du CO2 là haut, l'absorption augmente
Dans ce cas:
Theorie 1, la contribution de l'intervalle à l'effet de serre augmente
Théorie 2, cette contribution à l'effet de serre diminue

ben non ...si le gradient de température est inversé, augmenter la concentration en CO2 diminuera l'intensité des raies et elles seront moins larges . On est bien d'accord qu'en présence de ré émission, les raies ne sont pas "juste" une absorption exponentielle.Mais il n'y a pas de différence fondamentale entre ta "théorie 1" et ta "théorie 2" puisque si il y a un gradient de température négatif, faire glisser l'émission vers des couches plus froides ...provoque justement un élargissement des raies ! ce ne sont pas deux choses différentes, c'est le même phénomène décrit soit par la cause physique, soit par l'observation en résultant. Tout ce que je disais depuis le début, c'est que si l'effet de serre augmente, c'est qu'il y a un déséquilibre radiatif accru, et que ça ne peut être obtenu que dans des conditions où les raies sont plus importantes.
Je ne sais pas pourquoi ça te pose tant de problème, en plus ce n'est nullement une remise en cause de l'effet de serre, au contraire ...

[yves25]

Moi, j'essaie de faire comprendre le mécanisme de l'effet de serre.
Et j'évite donc de tout mélanger et je sépare émission et absorption alors que toi tu regarderais le résultat global si je comprends bien ton dernier message.
Pour moi, c'est un bon moyen de se planter.
L'émission est locale à la température du milieu, l'absorption a lieu le long du trajet.
Si je me contente de parler des écarts au corps noir dans le rayonnement sortant, je ne peux pas expliquer pourquoi même en rajoutant du CO2 en quantités Vénusiennes l'effet de serre ne saturera pas ..tant que le pic d'émission restera dans la troposphère.
Et j'ergote tant que je peux sur le triple vitrage parce que je n'y trouve pas d'explication puisqu'il n'y a pas de raies (mais un corps noir dont la température baisse)

[Archi3]

Moi, j'essaie de faire comprendre le mécanisme de l'effet de serre.
Et j'évite donc de tout mélanger et je sépare émission et absorption alors que toi tu regarderais le résultat global si je comprends bien ton dernier message.
Pour moi, c'est un bon moyen de se planter.
L'émission est locale à la température du milieu, l'absorption a lieu le long du trajet.
Si je me contente de parler des écarts au corps noir dans le rayonnement sortant, je ne peux pas expliquer pourquoi même en rajoutant du CO2 en quantités Vénusiennes l'effet de serre ne saturera pas ..tant que le pic d'émission restera dans la troposphère.

bon ben je vais en rester à ce que j'ai deja dit

Ben oui mais dans tes dossiers tu ne te donnes pas la peine de montrer la différence des spectres quand on rajoute du CO2 ...
ici : https://skepticalscience.com/saturat...t-advanced.htm

ils montrent bien que pour les raies optiquement épaisses, elles s'élargissent quand on rajoute du CO2. D'accord il y a aussi le fait que certaines raies sont non saturées et s'approfondissent si on fait croitre la concentration, et il y a aussi l'effet plus subtil de l'élévation du niveau ou le CO2 est émis

donc il y a la fois un effet d'élargissement et de plus grande profondeur de raie, mais dire que ça n'a "rien à voir" avec l'élargissement me semble excessif (npte bien que je n'ai jamais à aucun moment nié que le CO2 absorbait dans l'IR et que augmenter le CO2 faisait augmenter la température , si c'est cela que tu veux me faire dire. Mes problèmes sont ailleurs).

[meteor31bis]

Moi, j'essaie de faire comprendre le mécanisme de l'effet de serre.
Et j'évite donc de tout mélanger et je sépare émission et absorption alors que toi tu regarderais le résultat global si je comprends bien ton dernier message.
Pour moi, c'est un bon moyen de se planter.
L'émission est locale à la température du milieu, l'absorption a lieu le long du trajet.
Si je me contente de parler des écarts au corps noir dans le rayonnement sortant, je ne peux pas expliquer pourquoi même en rajoutant du CO2 en quantités Vénusiennes l'effet de serre ne saturera pas ..tant que le pic d'émission restera dans la troposphère.
Et j'ergote tant que je peux sur le triple vitrage parce que je n'y trouve pas d'explication puisqu'il n'y a pas de raies (mais un corps noir dont la température baisse)

oui c'est vrai que tu ergotes.
mais ce que tu ne comprends pas c'est que ton double vitrage ou ton triple, quadruple..., il a des gros trous.
et puis ce que tu sembles avoir des difficultés à comprendre, aussi, ce qui est embêtant quand on se targue d'être un maître en la matière, c'est que la température de ta dernière vitre, elle ne résulte pas (ou très peu) de l'équilibre radiatif, mais principalement de la ...
allez je te laisse remplir le vide mais il va falloir que tu ailles un peu plus loin que nous répéter toujours la même chose et tu pourras ainsi comprendre pourquoi on parle de "saturation" dans la bande centrale d'absorption, ou d'émission (même Pierrehumbert en parle, mais là tu ne le cites pas, comme c'est étrange)

[yves25]

Article de skeptical science dans lequel on lit ceci

There's one more subtle effect related to increased absorption. Upon increasing CO2 concentration, the layer at which the absorption coefficient at each wavelength is low enough to let the IR light escape will be found higher in the atmosphere. The emitting layer will then have a lower temperature, at least until the tropopause is reached, and hence a lower emitting power.

Quae je traduis pour les non anglophones:

Il y a un effet plus subtil; Si l'on accrôit la concentration en CO2, la couche pur laquelle le coefficient d'absorption à chaque lonueur d'onde est assez faible pour laisser s'échapper le rayonnement IR sera plus haut dans l'atmosphère. La couche émettrice aura donc une température plus faible, au moins jusqu'à la tropopause et donc un pouvoir d'émission plus faible

moi, je trouve pas qu'il est subtil. Il est essentiel et c'est ce que je répète depuis le début.

[meteor31bis]

Article de skeptical science dans lequel on lit ceci

Quae je traduis pour les non anglophones:

moi, je trouve pas qu'il est subtil. Il est essentiel et c'est ce que je répète depuis le début.

ah non ce n'est pas ce que tu répètes depuis le début, ne nous prends pas pour des demeurés quand même.
il y a quelque chose d'essentiel dans ce qui est écrit dans ce site non scientifique qui ne devrait donc pas être cité, mais bref.
c'est : "au moins jusqu'à la tropopause".
réfléchis donc un peu et tu verras que la quantité d'absorbant que l'on ajoute va bien dépendre des ailes dont les émissions vont avoir lieu à des températures de plus en plus basses alors qu'au centre des bandes c'est limité par la température minimale de la tropo.
c'est quand même pas dur à comprendre ce truc tout de même.

[yves25]

Tu es sûr de savoir lire?
Qu'est ce que je raconte là ?

theorie 2: Seulement si la température du niveau d'émission diminue

et quid de mon exemple dans lequel le pic est proche de la stratopause ?
Peut être aussi devrais tu relire

la quantité d'absorbant que l'on ajoute va bien dépendre des ailes

?????
Tu veux dire quoi?

et je dis depuis le début que ce qui compte c'est le niveau d'émission.
Tu ne prends pas le temps de lire, tu essaies de répondre plus vite que ton ombre

[yves25]

et puis ce que tu sembles avoir des difficultés à comprendre, aussi, ce qui est embêtant quand on se targue d'être un maître en la matière, c'est que la température de ta dernière vitre, elle ne résulte pas (ou très peu) de l'équilibre radiatif, mais principalement de la

On raisonne sur le cas idéal d'une vitre totalement opaque au rayonnement infrarouge
Le tout est dans le vide , alors
de quels trous parles tu ?
et quel est donc ce mécanisme mystérieux ?

[yves25]

des ailes dont les émissions vont avoir lieu à des températures de plus en plus basses alors qu'au centre des bandes c'est limité par la température minimale de la tropo.

1 tu ne parles d'émission (tu n'emploies le mot) que depuis quelques messages
2 je n'ai pas de pb avec cette déformation du spectre , c'est évident mais comme explication c'est totalement incompréhensible pour la plupart des gens. Ca ne dit pas pourquoi il y a cette déformation.

[meteor31bis]

Tu es sûr de savoir lire?
Qu'est ce que je raconte là ?


et quid de mon exemple dans lequel le pic est proche de la stratopause ?
Peut être aussi devrais tu relire

?????
Tu veux dire quoi?

ben c'est très clair et je ne vois pas ce que tu ne comprends pas.
mais je suis bon prince, j'explicite, un peu parce que j'ai l'impression de parler à un mur.
donc comme la température d'émission du centre de la bande d'absorption est fixée par la convection troposphérique, à une température moyenne à la tropopause de -90°C pour fixer les idées, tout ajout de CO2, s'il n'y avait que le centre de cette bande, serait inefficace.
En effet, le forçage d'une quantité supplémentaire de CO2 serait nul puisque la température d'émission, fixée au premier ordre par la convection, serait identique.
Ce n'est pas du tout le cas sur les ailes de la bande d'absorption dont la température démission, par l'ajout de CO2, peut encore baisser jusqu'à -90°C.
Donc oui, c'est bien l'élargissement de la bande d'absorption, se manifestant, est-ce besoin de le rappeler, par une température d'émission de plus en plus faible qui est principalement à l'origine de l'augmentation de l'ES.
Ensuite bien sûr si on admet des niveaux de CO2 de plus en plus élevés, il se peut que l'aspect radiatif prenne plus d'importance.
Mais n'oublions pas que ce qui régit le gradient de température, sur Terre, c'est la convection, pas le rayonnement.
Enfin n'oublions pas que le gradient thermique dans la strato s'inverse (réchauffement par l'ozone) et que pour retrouver des températures plus froides qu'à la tropopause il va falloir injecter des quantités de CO2 je suppose considérables.
clair, pas clair?
au fait tu parles de stratopause ou de tropopause?

[yves25]

En fait, c'est la tropopause. ce niveau correspond à l'épaisseur optique 1 pour le centre de la bande 15µm d'après la figure de Pierrehumbert
L'absorption y est très forte en effet , c'est ce qui permet à Gervais de dire que l'absorption est tellement forte que rajouter du CO2 ne change rien.
On parle d'absorption , pas de la somme absorption + émission.
je comprends ton raisonnement mais d'abord ce n'est pas ce qui apparaissait au début et ensuite ce n'est pas un raisonnement sur l'effet de serre en soi .
L'effet de serre est purement radiatif
Ce qui se passe ensuite en est la conséquence: sol plus chaud, convection etc..

EDIT: je me suis embrouillé sur la quantité d'absorbant.

[Cendres]

à une température moyenne à la tropopause de -90°C pour fixer les idées,

Pour la tropopause, je reste à plutôt -50 °C à -65 °C, hors sommets pénétrants, au moins pour nos latitudes et régions polaires. Éventuellement -80 °C à l'équateur si elle atteint 17-18 km.

[Archi3]

Le problème Yves c'est que tout est parti d'une remarque que j'ai faite en disant "si on rajoute du CO2, ça va augmenter l'effet de serre à cause de l'élargissement des raies". Et tu es parti bille en tête en disant que c'était n'importe quoi car l'effet de serre n'avait rien à voir avec l'élargissement des raies, en donnant comme exemple ... des situations qui n'avaient pas grand chose à voir avec l'atmosphère réelle ! que ce soit tes vitres totalement opaques ou bien ton atmosphère a gradient inversé : ce n'est pas la situation de l'atmosphère normale ! l'atmosphère réelle a des raies d'absorption , dont l'intensité est gouvernée par le gradient de température (principalement convectif) qui baisse à l'altitude. Et dans l'atmosphère réelle, comme tu l'expliques toi même, quand on augmente le CO2, ça élève le niveau de la photosphère (surface de dernière émission), qui est donc plus froide et donc les raies sont plus profondes et plus larges, ce qui fait que l'atmosphère est moins émissive, et donc on obtient bien le déséquilibre radiatif responsable du réchauffement.
Quoi que tu en dises, cette description est juste , et tu embrouilles les esprits à vouloir à tout prix dire que c'est n'importe quoi ... avec des explications dont je suis prêt à parier que personne n'y a rien compris et serait incapable de les réexpliquer. Ce qui est quand même un comble quand on prétend expliquer au grand public les phénomènes ...

[Archi3]

avec un peu de mauvaise foi qui commence par te faire dire

Archi : "les raies ne se forment justement que parce que la température diminue avec l'altitude."
Là, je ne suis pas d'accord. Qu'est ce que tu veux dire?

puis ensuite :

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.

donc tu ne comprends pas que dans un milieu saturé, la formation des raies nécessite une variation de la température avec l'altitude...et ensuite tu expliques pourquoi c'est essentiel ?

[yves25]

Pour la mauvaise foi, on est sans doute quittes.
Pour l'incompréhension mutuelle, il en est de même.
Au bout de N messages, il apparaît finalement que le désaccord est sur la présentation et non sur le fond, enfin j'espère.
Si mon message n'a pas été clair, j'en suis désolé mais dire que l'effet de serre est dû à l'élargissement des raies ... même en corrigeant raies par bandes ne me semble pas plus clair.
En quoi cela explique t il le mécanisme ?
Autant dire qu'il fait nuit parce que le soleil est couché.

Pourquoi les bandes d'absorption s'élargissent elles donc ?
Ma tentative d'explication qui t'est étrangère parce que c'est tout simplement pas ton univers, tente, elle d'expliquer le pourquoi .
Et,en fait, la notion d'élargissement telle que tu la présentes ne me semble pas du tout nécessaire à cette explication.
Je ne m'adressais pas à un public d'astrophysiciens pour qui la notion de photosphère est une évidence ;

Au fait, tu n'as toujours pas dit en quoi, mon analogie de double ou triple vitrage est fausse?

[meteor31bis]

Pourquoi les bandes d'absorption s'élargissent elles donc ?

les bandes d'absorption sont composées de raies d'absorption plus ou moins proches.
la largeur de chacune des raies ne varie pas beaucoup, par contre la hauteur dépend de la concentration.
les bandes s'élargissent parce que toutes les raies grandissent avec la concentration.

[yves25]

Oui mais ça , ça n'est pas suffisant. En fait, c'est comme ça que moi, je voyais les choses en séparant absorption et émission.
Mais qu'est ce qui empêcherait quelqu'un de penser que ça, c'est dû à la seule émission de la surface plus ou moins absorbée par l'atmosphère (sous entendue sans aucune émission) ?

Si je base mon explication sur le seul examen du spectre du rayonnement émergeant alors qu'est ce qui me permet de parler de pic d'émission, de fonction de poids, de photosphère ou toute dénomination équivalente et essentielle à la compréhension de l'effet de serre ou des mesures de températures par sondage de satellite .

[Archi3]

Autant dire qu'il fait nuit parce que le soleil est couché.

ben ce ne serait pas faux

Pourquoi les bandes d'absorption s'élargissent elles donc ?
Ma tentative d'explication qui t'est étrangère parce que c'est tout simplement pas ton univers, tente, elle d'expliquer le pourquoi .
Et,en fait, la notion d'élargissement telle que tu la présentes ne me semble pas du tout nécessaire à cette explication.
Je ne m'adressais pas à un public d'astrophysiciens pour qui la notion de photosphère est une évidence ;

j'ai parlé plutot de "surface de dernière émission" (pour ne pas dire diffusion meme si en fait il y a toujours à la fois absorption, émission et diffusion mais bref), et une fois de photosphère parce que effectivement ça peut plus parler à certains .. ou pas. Enfin bref c'est comme la surface du Soleil ou d'un nuage, on voit l'endroit d'ou la majorité des photons s'échappent sans être pratiquement interceptés après.

Au fait, tu n'as toujours pas dit en quoi, mon analogie de double ou triple vitrage est fausse?

elle n'est pas fausse au sens où ça produit aussi un effet de serre par baisse de l'emissivité de la dernière surface émissive, mais il y a plusieurs différences avec l'atmosphère
- les vitres n'ont pas de raies d'absorption puisqu'elles sont considérées comme totalement opaques, elles rayonnent comme un corps noir et la baisse d'émissivité se fait sur tout le spectre , en baissant la température du corps noir. Alors que pour l'atmosphère elle ne peut se faire que dans les bandes d'absorption.
- l'échange thermique ne se fait que par rayonnement entre les vitres, ce qui n'est pas le cas de l'atmosphère ou c'est principalement par convection. Si tu mets de la convection entre les vitres ça change complètement le résultat, et si il y avait une conduction complète entre, il n'y aurait plus aucun effet de serre supplémentaire ! je pense qu'on est tous d'accord pour dire que la variation d'émissivité dans l'atmosphère quand on rajoute du CO2 se fait par le déplacement de la surface d'émission dans un gradient de température qui est fixé surtout par la convection, c'est donc un peu plus compliqué que "rajouter une vitre".
- de façon générale, si effet de serre = déséquilibre radiatif, il FAUT qu'il y ait un changement du spectre émergent, avec une baisse de flux. Rajouter une vitre dans le modèle des vitres, ou rajouter du CO2 dans l'atmosphère, ça conduit dans les deux cas à une baisse de flux, mais pas exactement pour les mêmes raisons ni avec le meme spectre. On est tous d'accord la dessus non ?

[polo974]

les bandes d'absorption sont composées de raies d'absorption plus ou moins proches.
la largeur de chacune des raies ne varie pas beaucoup, par contre la hauteur dépend de la concentration.
les bandes s'élargissent parce que toutes les raies grandissent avec la concentration.

Heu, ce ne serait pas juste un artefact parce que le filtre de discrimination n'a pas une pente infinie ? ? ?

(corrigez moi (gentiment) pour la suite (ou même pour ce qui précède...))

L'effet de serre est dû au fait qu'à chaque fois qu'un photon (ascendant) est capturé, il a une chance sur 2 d'être réémis vers le bas.

On peut reprendre l'analogie des vitres en les remplaçant par disons un tissus de verre au maillage plus ou moins ouvert.

L'atmosphère correspond donc à une sorte de mille-feuilles de toile d’araignée (il peut donc y avoir de la convection qui perturbe l'effet de serre, mais ce n'est pas le sujet).

Mais même dans le cas du mille-feuilles 100% plein, le fait d'ajouter une feuille va augmenter l'effet de serre.

Alors pourquoi ne serait-ce pas le cas avec des passoires ?
et comme il y a moins de couches effectives, le "rajout d'une feuille" a plus d'effet.

Donc augmenter la concentration de CO₂ va continuer à augmenter l'effet de serre, même si dans sa bande d'absorption, ça fait longtemps qu'on ne voit plus le sol.
Il n'y a pas de réelle saturation, juste une efficacité moindre.


Petit aparté sur la nuit et le soleil couché:

Si mon message n'a pas été clair, j'en suis désolé mais dire que l'effet de serre est dû à l'élargissement des raies ... même en corrigeant raies par bandes ne me semble pas plus clair.
En quoi cela explique t il le mécanisme ?
Autant dire qu'il fait nuit parce que le soleil est couché.

J'aurais carrément dit :
" Autant dire que le soleil est couché parce qu'il fait nuit. "

[Archi3]

Heu, ce ne serait pas juste un artefact parce que le filtre de discrimination n'a pas une pente infinie ? ? ?

un artifact c'est un phénomène artificiel du par exemple à un traitement de données qui engendre un faux signal. Ici le fait que les raies ne soit pas "parfaitement carrées" (coefficient d'absorption constant dans un intervalle et nul ailleurs), ce n'est pas un artefact, c'est une conséquence des lois naturelles. Donc il y a des flancs, et donc elles s'élargissent ... imaginer une situation contrafactuelle pour justifier qu'elles ne s'élargissent pas, c'est quand meme tiré par les cheveux.

L'effet de serre est dû au fait qu'à chaque fois qu'un photon (ascendant) est capturé, il a une chance sur 2 d'être réémis vers le bas.

globalement oui. Sauf que c'est tout aussi vrai pour un photon descendant. Pour qu'il y ait un flux net radiatif, il faut donc qu'il y ait un peu plus de photons ascendants que de photons descendants, et qu'on puisse atténuer la différence en rajoutant de l'absorbant : si l'atmosphère est isotherme, la différence est nulle ... et on ne peut plus la changer. Et pour ça, il faut qu'il y ait un gradient de température pour que les couches inférieures émettent un peu plus que les couches supérieures. Pour les vitres, c'est joué par le fait que la vitre en dessous est plus chaude que la vitre au dessus. Pour l'atmosphère c'est plus compliqué car la convection joue un rôle prédominant - mais la convection assure aussi un gradient négatif, au moins dans la troposphère.

Donc augmenter la concentration de CO₂ va continuer à augmenter l'effet de serre, même si dans sa bande d'absorption, ça fait longtemps qu'on ne voit plus le sol.
Il n'y a pas de réelle saturation, juste une efficacité moindre.

il y a bien saturation quand la couche de dernière émission atteint une zone ou le gradient s'annule, voire pire, s'inverse.

[yves25]

L'effet de serre est un phénomène physique qui se traduit par le fait que le rayonnement IR thermique sortant est inférieur à celui qui est émis par la surface.
C'est tout.
Qu'est ce qui est absolument nécessaire pour réaliser cela ?
Faut il absolument que l'atmosphère de la planète Tatooiin (j'ai vérifié, je l'écrivais Tatawin)présente un spectre d'absorption susceptible donc de voir des bandes d'absorption s'élargir?
Non.
Sur Tatooiin, l'atmosphère comporte un gaz qui absorbe de façon identique à toutes les longueurs d'onde plus longues que 4 µm , cad une absorption grise . Le coefficient d'absorption molaire est constant. Au début de l'ère industrielle Tatooinoise, ce gaz était très peu présent et l'atmosphère était quasi transparente, on observait donc une spectre qui était celui du corps noir à la température de la surface et l'effet de serre était nul ou presque
Les Tatooinois ont fait fort et maintenant, l'atmosphère est opaque , le gaz en question étant bien mélangé, on observe maintenant ......le spectre d'émission d'un corps noir à la température de ce qu'Archi a appelé la photosphère et l'effet de serre est égal au rapport des émissions du corps noir de la surface et de la photosphère.
Il n'y a pas eu besoin de raies qui s'élargissent
Il y a seulement eu besoin de
1 la loi de Kirchoff qui dit que absorptivité = émissivité
2 une diminution de température avec l'altitude

Sur Terre, l'absorption n'est pas grise et il y a des raies d'absorption et elles peuvent s'élargir .
Mais ce n'est pas cela qui explique l'effet de serre
ce n'est rien de plus qu'une manifestation des deux conditions ci dessus. Autrement dit c'est une conséquence d'un phénomène physique qui cause aussi l'effet de serre .

[yves25]

On peut reprendre l'analogie des vitres en les remplaçant par disons un tissus de verre au maillage plus ou moins ouvert.

L'atmosphère correspond donc à une sorte de mille-feuilles de toile d’araignée (il peut donc y avoir de la convection qui perturbe l'effet de serre, mais ce n'est pas le sujet).

Mais même dans le cas du mille-feuilles 100% plein, le fait d'ajouter une feuille va augmenter l'effet de serre.

Alors pourquoi ne serait-ce pas le cas avec des passoires ?
et comme il y a moins de couches effectives, le "rajout d'une feuille" a plus d'effet.

Donc augmenter la concentration de CO₂ va continuer à augmenter l'effet de serre, même si dans sa bande d'absorption, ça fait longtemps qu'on ne voit plus le sol.
Il n'y a pas de réelle saturation, juste une efficacité moindre.


Petit aparté sur la nuit et le soleil couché:

J'aurais carrément dit :
" Autant dire que le soleil est couché parce qu'il fait nuit. "

Sur ce dernier point, je ne suis pas tout à fait d'accord. On constate qu'il fait nuit . On essaie d'expliquer ça par le fait que le soleil est couché. C'est pas faux comme dit Archi mais pourquoi donc le soleil se couche t il ?
Ca pourrait être parce qu'il tourne autour de la Terre .

Ton exemple de 1000 feuilles n'est pas idiot pour autant qu'on en reste aux seuls échanges radiatifs et qu'il y ait une diminution de température avec l'altitude.
Tu as proposé une passoire, c'est identique au cas d'une atmosphère grise puisque les trous de la passoire ne peuvent pas s'élargir
Ca ne sature pas tant que la température diminue .

Il n'est pas besoin de postuler l'existence d'un gradient de température constant, ça peut parfaitement être une décroissance discontinue: pour l'effet de serre, ça ne change rien
Pour la réalité physique c'est autre chose évidemment mais ce n'est pas la question.

[yves25]

- les vitres n'ont pas de raies d'absorption puisqu'elles sont considérées comme totalement opaques, elles rayonnent comme un corps noir et la baisse d'émissivité se fait sur tout le spectre , en baissant la température du corps noir. Alors que pour l'atmosphère elle ne peut se faire que dans les bandes d'absorption.
- l'échange thermique ne se fait que par rayonnement entre les vitres, ce qui n'est pas le cas de l'atmosphère ou c'est principalement par convection. Si tu mets de la convection entre les vitres ça change complètement le résultat, et si il y avait une conduction complète entre, il n'y aurait plus aucun effet de serre supplémentaire ! je pense qu'on est tous d'accord pour dire que la variation d'émissivité dans l'atmosphère quand on rajoute du CO2 se fait par le déplacement de la surface d'émission dans un gradient de température qui est fixé surtout par la convection, c'est donc un peu plus compliqué que "rajouter une vitre".
- de façon générale, si effet de serre = déséquilibre radiatif, il FAUT qu'il y ait un changement du spectre émergent, avec une baisse de flux. Rajouter une vitre dans le modèle des vitres, ou rajouter du CO2 dans l'atmosphère, ça conduit dans les deux cas à une baisse de flux, mais pas exactement pour les mêmes raisons ni avec le meme spectre. On est tous d'accord la dessus non ?

Bah oui et ne t'en déplaise c'est ce que je dis depuis le début puisque j'ai précisément commencé par l'exemple du double vitrage en insistant sur son caractère de modèle et pas de réalité. Donc en tant que modèle du pur effet de serre mon modèle est bon. On avance pas vite mais on avance.

[Archi3]

certes mais personne n'a dit non plus que l'effet de serre n'était possible QUE avec des raies d'absorption qui s'approfondissaient et s'élargissaient ... désolé si tu l'as compris comme ça ! Je pense que Meteor et moi disions juste que dans le cas de la Terre et de son atmosphère réelle (qui n'est pas une atmosphère imaginaire totalement opaque dans le domaine des IR et totalement transparente en visible) , rajouter du CO2 à température constante provoquait un élargissement et un approfondissement des raies d'absorption - et que c'est bien ça qui faisait qu'en haut elle rayonnait moins dans l'espace et que donc, ça se réchauffait ... jusqu'à ce que que la convection remonte le niveau de température et qu'on revienne plus ou moins à l'émissivité antérieure, puisqu'à la fin pour le nouvel état d'équilibre il faut bien à nouveau équilibrer le flux entrant et le flux sortant (il peut aussi y avoir une contribution des nuages qui augmentent la réflectivité moyenne mais c'est encore un autre débat).

[yves25]

Ouais, personne n'a dit ça mais quand même, c'était ambigu
http://forums.futura-sciences.com/de...adiatif-3.html

l faut donc que le flux IR émis par l'atmosphère diminue de 2 W/m2 et soit maintenant de 238 W/m2. Je comprends cela comme étant du à l'élargissement des raies d'absorptions des GES. qui diminue le flux IR émis.

Qu'est ce qui empêche de penser que tout le rayonnement IR sortant provient de la surface et que cette diminution est due à une absorption supplémentaire sans qu'il existe la moindre émission ?
Tu as joué les naïfs . Tu as eu la réponse la plus logique: puisque tu es supposé ne pas savoir très bien comment ça se passe tu es supposé avoir probablement commis cette erreur qui est très courante et qui est encouragée par certains qui devraient pourtant bien savoir de quoi il s'agit.
Et éviemment comme tu lis plus vite que ton ombre tu ne remarques pas que je parle bien d'une part d'émission et d'autre part d'absorption et que tous mes exemples visent à montrer que sans diminution de température il n'y a pas d'effet de serre.

Mon message 2 de cette discussion ci

OK, on peut donc imaginer que ceux qui emploient cette expression veulent en fait parler des bandes d'absorption

et mon message 4

Ce qui l'est (essentiel) c'est l'émission et sa dépendance en température. C'est pour ça que le double vitrage est une excellente illustration de l'accroissement de l'effet de serre et si on met une troisième vitre ça isole encore mieux.

Donc en fait, il n'y a aucun désaccord sur le fond mais un gros désaccord sur la manière de vulgariser la question.

[Archi3]

Ouais, personne n'a dit ça mais quand même, c'était ambigu
http://forums.futura-sciences.com/de...adiatif-3.html

"Archi : l faut donc que le flux IR émis par l'atmosphère diminue de 2 W/m2 et soit maintenant de 238 W/m2. Je comprends cela comme étant du à l'élargissement des raies d'absorptions des GES. qui diminue le flux IR émis."

Qu'est ce qui empêche de penser que tout le rayonnement IR sortant provient de la surface et que cette diminution est due à une absorption supplémentaire sans qu'il existe la moindre émission ?

rien n'empêche de faire des erreurs, mais ce n'était pas du tout ce que j'ai dit, et je ne vois pas pourquoi tu as pensé que c'était ce que je voulais dire et t'engouffrer là dedans avec des invectives plutot déplacées ! "Elargissement des raies" n'a jamais voulu dire qu'il n'y avait pas de réémission et que tous les photons provenaient du sol ! ça veut juste dire ... que les raies sont plus larges, c'est tout. Et c'est bien nécessaire pour que le flux total IR diminue, sinon, comment pourrait-on obtenir un déséquilibre radiatif puisqu'il y a des fenêtres transparentes ? ta réponse

2 NON, la diminution du rayonnement IR sortant n'est pas due à l'élargissement des raies. Lis donc attentivement mon dossier sur l'effet de serre. Je suis désolé de voir que finalement tu ne sais pas ce qu'est l'effet de serre. Et ça malgré la quantité de messages que tu as pu écrire sur le thème du réchauffement. C'est effarant !

était donc tout à fait déplacée, d'une part parce que SI, dans le cas de l'atmosphère réelle, la diminution du rayonnement IR est bien due à ce que les raies deviennent plus larges (et profondes ), meme si c'est le résultat d'un processus un peu compliqué d'émission et d'absorption, d'autre part parce que tu aurais pu discuter un peu plus pour vérifier ce que je voulais dire avant d'asséner que "je ne comprenais rien à l'effet de serre", et finalement parce que la plupart de mes messages sur le RC n'ont rien à voir avec le processus de l'effet de serre, que je n'ai jamais remis en question - les problèmes sont ailleurs. Et si il fallait parfaitement comprendre l'effet de serre pour avoir le droit de poster sur les effets du RC, je pense que ça exclut la quasi-totalité des membres de ce forum des discussions !

[yves25]

Encore une fois NON. L'élargissement des raies est une manifestation d'un phénomène physique, ce n'est pas la cause de quoi que ce soit
Il témoigne de l'existence de l'effet de serre quand on observe depuis l'espace mais il ne l'explique pas.

et

et je ne vois pas pourquoi tu as pensé que c'était ce que je voulais dire et t'engouffrer

j'ai déjà répondu au message précédent , on ne va pas continuer là dessus.
Tu t'es sans doute bien amusé à jouer les faux candides mais on en reste là