Réchauffement adiabatique

[Amanuensis]

Bonjour,

Ma question porte sur le réchauffement adiabatique, phénomène évoqué de temps en temps par exemple pour la température à la surface de Vénus.

Sur ce site, http://exergie.free.fr/pourquoi%202.htm, l'explication de la température au sol est différente.

Imaginons une petite variante : une planète (très hypothétique ) de même atmosphère que la Terre, dans les mêmes conditions d'ensoleillement, etc, mais avec une surface, un sol, parfaitement réfléchissante, qui n'absorberait aucune énergie du rayonnement solaire dans le spectre visuel et environnant.

Quelle serait la température à la surface ? (I.e., en prenant en compte le gradient de pression de l'atmosphère.)

Merci,
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[Amanuensis]

PS : Merci de répondre à la question de manière qui n'excite pas les capteurs extrêmement sensibles des modérateurs à toute allusion au RC, c'est la physique de la chose qui m'intéresse, pas les polémiques.

[LPFR]

Bonjour.
"Adiabatique" veut dire qu'il n'y a pas d'échanges de chaleur avec l'extérieur. Donc, je ne vois pas comment peut-on parler d'adiabatique dans ce cas.
Le lien que vous donnez n'est pas très scientifique. Rien que l'expression "quantité de vide" disqualifie le site.
Il est vrai que les gaz absorbent peu comparés aux solides. Mais ils absorbent. Par exemple, des 1353 W/m² de radiation solaire qui arrivent avant l'atmosphère, seuls 952 W/m² arrivent au sol (au niveau de l'équateur). Le reste est absorbé ou réfléchi.
Il est aussi vrai que dans la terre c'est surtout la surface qui réchauffe l'air. Mais le processus est la somme d'un tas de processus (dont l'effet de serre).
Et s'il est vrai que l'atmosphère est plus chaude en bas qu'en haut, ceci n'est pas du au fait que le haut est plus loin du sol. Mais au gradient adiabatique (cette fois c'est bien "adiabatique").
L'atmosphère, d'autre part, ne se comporte pas comme un corps noir (ni même gris).
Au revoir.

[Amanuensis]

L'expression n'est pas de moi, exemples :

http://www.virtuallab.bom.gov.au/met...y/rchauf01.htm

ou

http://books.google.fr/books?id=bgFA...ed=0CD4Q6AEwAw

Peut-être juste la traduction de "adiabatic warming", mais cela semble être un terme en usage pour les spécialistes du domaine.

Je vois bien pourquoi "gradient adiabatique" est de meilleur aloi.

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Ceci dit, vous confirmez, il me semble, que l'absorption par le sol n'est pas la seule raison du gradient thermique, contrairement à ce que raconte ledit site, mais que le gradient de pression joue un rôle ?

S'il n'y avait pas ce réchauffement du sol par le rayonnement, quelle serait la température ? Je cherche à quantifier un peu les différentes contributions.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Le lien que vous donnez n'est pas très scientifique.

PS : Si mon message peut être lu comme sous-entendant que ce site est "scientifique" je m'en excuse, cela ne reflète en rien mon opinion.

[arrial]

Salut,

S'il n'absorbe aucun rayonnement, cela revient à dire qu'il ne reçoit plus d'énergie de l'extérieur (hors sous forme de matière) ‼ mais selon les lois du rayonnement de Kirchhoff n'en émet pas non plus à l'équilibre thermique.

Mais là, tu évoques un "corps blanc" si l'expression existe, donc adiabatique …

Dans l'attente d'« autres lumières » dans la discussion, je dirai qu'il faut observer la production INTERNE de chaleur, du fait d'une activité nucléaire par exemple, de frottements mécaniques … ça devrait alors chauffer. Ad libitum ?


Cela dit, il reste la couverture atmosphérique, qui n'est jamais tout-à-fait transparente, et qui devrait capter de l'ensoleillement, et le propager par convection au sol, non ? voire rayonner également sa chaleur et celle fournie par convection par un hypothétique sol plus chaud ? mais je triche peut-être, là, sur la règle du jeu ?



@+

[Amanuensis]

S'il n'absorbe aucun rayonnement, cela revient à dire qu'il ne reçoit plus d'énergie de l'extérieur (hors sous forme de matière) ‼ mais selon les lois du rayonnement de Kirchhoff n'en émet pas non plus à l'équilibre thermique.

Oui, pour le sol.

Mais l'idée est de conserver l'absorption d'énergie par l'atmosphère (par le haut par exemple, comme sur Vénus, ou dans l'épaisseur, plus compliqué).

Cela dit, il reste la couverture atmosphérique, qui n'est jamais tout-à-fait transparente, et qui devrait capter de l'ensoleillement, et le propager par convection au sol, non ?

Oui, en gros c'est cela la question. Si je comprends bien, en régime stationnaire (plus de convection), il s'établit un gradient thermique dû au gradient de pression, lui-même dû à la pesanteur.

Sur une courbe comme http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...ues_seches.svg, on pourrait penser que si, alors, la température est de 10 °C au sol, elle serait de -55 °C vers 10 km d'altitude. Autrement dit, pas trop loin de ce qu'on observe. Et alors le site (non scientifique ) indiqué est vraiment totalement à côté de la plaque dans son explication par la proximité du sol chauffé.

[LPFR]

Re.
Les deux liens que vous donnez dans le post #4 utilisent le "adiabatique warning" à bon escient. Il s'agit du réchauffement d'une masse d'air (un morceau d'atmosphère) et non de l'atmosphère dans sa totalité.

La courbe du gradient adiabatique sec, est une courbe du gradient maximal avant que cette région de l'atmosphère ne devienne instable (comme sous un cumulus de beau temps ou dans un cumulonimbus d'orage). Donc, il est normal que le gradient habituel observé soit plus faible que le gradient maximum.
A+

[Amanuensis]

Re.
Les deux liens que vous donnez dans le post #4 utilisent le "adiabatique warning" à bon escient. Il s'agit du réchauffement d'une masse d'air (un morceau d'atmosphère) et non de l'atmosphère dans sa totalité.

OK, noté. Je vais m'adapter à un vocabulaire précis et nuancé dans ce domaine.

La courbe du gradient adiabatique sec, est une courbe du gradient maximal avant que cette région de l'atmosphère ne devienne instable (comme sous un cumulus de beau temps ou dans un cumulonimbus d'orage). Donc, il est normal que le gradient habituel observé soit plus faible que le gradient maximum.
A+

Donc (?), le réchauffement du sol ne peut pas augmenter le gradient thermique ?

[LPFR]

...
Donc (?), le réchauffement du sol ne peut pas augmenter le gradient thermique ?

Re.
Ô que oui!
Surtout au niveau de l'équateur où il crée des instabilités, orages, typhons, ouragans, etc.
Vous avez un transfert de chaleur de l'équateur vers les pôles qui se fait grâce à ces instabilités.
Mais le gradient thermique ne peut être plus grand que celui de l'air sec maximum, sans créer des instabilités et transférer de la chaleur vers les couches élevées par convection (ce qui diminue le gradient thermique).
A+