Harde et Schnell, Seim et Olsen ont mesuré, au début de cette décennie, ces radiations qui composent une partie du spectre radiatif de l’atmosphère vers le sol et leurs mesures en laboratoire ont abouti à la conclusion que les variations de CO2 observées ne peuvent être suffisantes pour influencer le climat.
Il reste qu’il y a une différence entre “peu” et “pas du tout faire monter la température de la surface terrestre”. L’approche de ce phénomène que j’ai réalisée pourrait-elle être soumise à la critique des lecteurs de “Climat et vérité” ?
Introduction
Dans un premier temps.
Suivons une expérience de pensée.
Loin de tout et dans le vide, un plan chauffé électriquement rayonne n Watts par mètre carré par chaque face.
Ensuite un film mince opaque est placé à faible distance de chacune des deux faces du plan chauffé électriquement.
Bientôt ces deux films rayonnent n W par mètre carré sur leur face extérieure et, comme les deux faces de chaque film sont choisies identiques, elles rayonnent n W par mètre carré vers le plan chauffé.
Le plan chauffé doit alors rayonner 2 n W par mètre carré vers chacun des deux films qui l’enveloppent pour évacuer sa chaleur.
Ainsi le plan chauffé voit sa température monter par l’effet du rayonnement venu des deux films qui l’entourent.
Ils sont chacun moins chauds que le plan chauffé, phénomène que l’on mesure avec tout isolant qui entoure un objet soumis à un chauffage électrique et dont la température croît d’autant plus qu’il est bien isolé thermiquement.
Si l’on entoure le plan chauffé de m paires de films à faible distance les uns des autres, le plan chauffé rayonne (m + 1) n W par mètre carré et sa température croîtra en conséquence.
Si l’expérience de pensée vous semble claire, elle vient de montrer que l’isolant fait monter la température du corps chauffé et que le corps isolant (ici les paires de films) qui semble relativement froid fait monter la température du corps chauffé – ici chauffé par l’électricité (la terre est chauffée par le soleil énergie aussi capable de soutenir la montée de température).
Dans un deuxième temps,
Une résistance de 0,75 Watt électrique alimentée a été rendue solidaire d’un thermomètre qui indique 290 K au départ et 300 K une fois chauffée.
Plaçons notre dispositif dans un thermos.
5heures plus tard, nous lisons 328 K, ce qui signifie que la résistance rayonne (328^4) divisé par (300^4), c’est-à-dire 1,5 fois plus environ quand elle est placée dans ce thermos isolant.
Ici (m+1) est égal à 1,5.
Cela signifie aussi que la paroi interne du thermos rayonne vers la résistance pour obtenir ces 50 % de rayonnement de plus de la résistance et cela sans générer d’énergie sortie du néant.
Ici c’est notre thermos isolant qui amplifie la température de la résistance et ne se contente pas de ralentir son refroidissement, car 328 K est plus grand que 300 K.
Dans un troisième temps,
Analysons l’analogie avec le cas de la terre et l’effet isolant de l’atmosphère : le sol reçoit 161 Watts par mètre carré du soleil et rayonne 398 W par mètre carré vers le haut .
Ces derniers sont en accord avec les 15°C ou les 288 K du sol.
L’atmosphère rayonne 342 watts par mètre carré en moyenne vers le sol , observons-nous, venus du zénith.
Dans ce cas bien réel n vaut (398 Watts/m2) moins(342 Watts/m2) c’est-à-dire 56 W par mètre carré.
L’essentiel est que l’on constate ici que (m + 1) est égal à (398 W/m2) divisé par (161 W/m2) c’est-à-dire 2,5 et les 342 W par mètre carré chauffent donc très fort le sol : un gain de 75 degrés semble observé.
Notons que, pour évacuer vers le vide les 161 W/m2 fournis par le soleil, il faut ajouter aux 56 W par mètre carré la conduction – convection et l’évaporation – condensation du diagramme de Wild par exemple (soit 84+20, aux arrondis près).
6 réponses
Il existe toujours la même confusion et le même amalgame entre l’agitation thermique des molécules et les radiations. Ces deux phénomènes physiques sont de nature très différente.
– la notion de température correspond à l’agitation thermique des molécules f (1/2 mv2)
– Les radiations correspondent à l’émission de photons à différentes longueurs d’onde en fonction de la température, f (λ, T) par des corps solides ou liquides.
L’air ne rayonne pas, sauf ses composants mineurs dans des cas bien particuliers, tout au sommet de l’atmosphère, lorsque l’air se raréfie ! Vous ne pouvez pas mesurer directement la température de l’air par rayonnement puisqu’elle ne rayonne pas. Vous devez prendre un thermomètre ! L’air transforme les deux tiers de l’énergie qui transite par elle en agitation thermique de ses molécules. Elle équirépartit toutes les différences d’énergie et de température entre ses composants et les régule dans le temps. Une merveille de technologie. Les lois de la thermodynamique doivent être appliquées.
Le sol ne rayonne que sur 35 % du spectre infrarouge. Si vous opérez une mesure du sol à 10 microns, la valeur obtenue correspond à celle d’un corps noir à 15 °C. Mais ce n’est pas le cas si vous mesurez l’émission du sol à 6 microns, vous obtenez une valeur très faible. L’application de cette loi de Stefán Boltzmann sans discernement, sans vérifier les des conditions d’application est une catastrophe : elle ne s’applique que dans le vide, et surtout pas pour un corps immergé dans l’air. De plus, le sol a un comportement parfois très éloigné de celui d’un corps noir à la même température. Pour mesurer la température du sol, enfoncez un thermomètre dans le sol, c’est plus simple !
Pour revenir à notre Terre, l’atmosphère « n’isole pas le sol ». Seulement 30 % de l’énergie sont évacuées par radiations ; le reste par convection et par évaporation. Mais les 161 W/m2 solaires absorbés sont bien évacués en totalité.
L’évaporation évacue la moitié de l’énergie du sol. Non seulement « l’atmosphère n’amplifie pas la température du sol », mais la vapeur d’eau contribue à le refroidir considérablement.
La thermodynamique, le Giec n’aime pas : en bas de l’atmosphère, le rôle du CO2 y est réduit à sa juste concentration dans l’agitation thermique, c’est-à-dire 4/10 000.
Les explications sont données dans mon livre : « Réchauffement climatique, une affaire entre la Nature et l’Homme ».
Cher Monsieur
Un thermomètre infrarouge tourné le zénith une nuit étoilée indique souvent – 30 °c.
Si un nuage en altitude passe , on lira par exemple + 10 °c .
On retrouve donc des valeurs proches des ” 342 W/m²” du diagramme sous nos latitudes moyennes .
Les gaz ne rayonneraient pas, alors d’où provient ce si puissant rayonnement ?
Bonsoir M Brasseur,
Je me suis peut-être mal exprimé quand j’ai dit que l’air hors composants mineurs ne rayonne pas. J’aurais dû préciser que les nuages eux rayonnent. Leur présence émet des infrarouges, car ceux-ci contiennent des composants solides et liquides, en particulier des gouttes d’eau et des cristaux de glace. Quand il y a des nuages très épais, oui, il fait plus chaud la nuit, grâce à leur rayonnement.
Mon propos concernait le cas général d’un ciel sans nuages (ce qui représente 70 % de la surface).
Votre thermomètre infrarouge indique la température de l’altitude à laquelle les gouttes d’eau émettent. En revanche en l’absence de tout nuage, l’émission de l’air apparaît particulièrement faible, d’où votre niveau de -30 °C. Votre instrument ne peut pas mesurer un niveau de température inférieure à celle de ses détecteurs (qui eux aussi émettent des radiations). Votre thermomètre est — il refroidi ?
Monsieur Vieillefosse.
Merci pour votre échange d’idées avec moi.
Le fait est que mon texte est perçu par certains comme une élucubration.
Dans l’intérêt de la circulation des idées monsieur Moranne invite à des échanges à travers Climat et Vérité.
Le rayonnement émis par le CO2 ,par le méthane et le protoxyde d’azote a finement été mesuré par Harde et Schnell en 2021(1) et aussi Seim et Olsen (2)en 2020 pour le CO2 et l’argon le tout en laboratoire.
En 2022 j’ai observé avec le thermomètre infrarouge un rayonnement infrarouge de l’air chaud sans doute issu de la vapeur d’eau (gaz invisible à l’oeil )avec des colonnes d’air chaud à 70 et 220 degrés centigrades mesurés avec le thermomètre classique.
Un thermomètre infrarouge amplifie le courant électrique d’un thermocouple.
Les infrarouges sont concentrés par une lentille non opaque aux infrarouges.
Le signal amplifié est corrigé par l’évaluation interne de la température et semble limiter les mesures a moins 50 degrés centigrade.
.
Une correction sur base de l’albédo est souvent prévue.
Le spectre de mesure porte sur 8 à 14 microns, le plus fréquemment.
Et la question revient : la nuit par ciel pur d’où viennent nos 300 w environ alors que le vide de l’espace procure environ 5 millionième de Watt par mètre carré?
William Happer m’a procuré une douzaine de spectres divers du rayonnement de l’atmosphère vers le sol où l’on retrouve les raies nombreuses de la vapeur d’eau et la “bande des 15 microns” du CO2.
(1)Verification of the Greenhouse Effect in the Laboratory .
(2)Absorption and Back Radiation from CO2 in a Simulated Earth / Atmosphere Experiment .
Messieurs,
vos connaissances de la physique de l’atmosphère sont incontestables et remarquables et je me garderais bien d’intervenir.
Sauf que les émissions de gaz à effet de serre n’ont qu’une influence négligeable sur les changements climatiques. Il faut changer de paradigme, Nous nous sommes laissé entraîner dans un débat qui n’est pas le bon. La vérité est ailleurs !
C’est dur à admettre mais tout ce temps est du temps en partie perdu.
Excepté l’intention de vérifier si le GIEC ou les climatoréalistes (dont je suis ) respectent les lois de la physique qu’ils invoquent, je n’ai aucune connaissance en climatologie, science à sa naissance.
Monsieur Moranne m’a invité à lire l’article de Harde et Schnell qui mesure, en laboratoire ,en 2021 que le CO2 réchauffe le sol mais que ses variations de concentrations mesurées ne peuvent pas influencer le climat .
Il faut donc , comme vous le dites , chercher ailleurs les mécanismes d’évolution du climat.
Bref, vous avez parfaitement raison.