Raccourcis, torsions, travers ou oeillères dans les raisonnements ou l’interprétation des faits :
VENUS
Pour comprendre ce que c’est que l’effet de serre les auteurs vous envoient sur la planète Vénus ; je n’ai pratiquement pas trouvé un livre, pas assisté à une conférence sans qu’on ne vous épargne le cas de Vénus.
C’est vrai que pour un argument frappant, c’est net ; sur Vénus on ne donne pas dans la dentelle ! des chiffres qui restent dans la mémoire : l’atmosphère de Vénus c’est du CO2 et pratiquement il n’y a que cela ; le CO2 représente 96,5% et l’azote forme le complément. Le résultat, c’est 460 ° Celsius à la surface de la planète, pas un de plus ou de moins.
Pour toutes les autres planètes telluriques les températures varient en fonction du jour et de la nuit, des latitudes, des saisons ; sur Vénus, non !
Sur Mercure, la plus proche du soleil, et en l’absence d’atmosphère il fait + 430 °C le jour et –170°C la nuit, sur Terre cela varie entre +50°C au Sahara et –90°C température la plus froide enregistrée au pôle sud. Sur Mars on admet des températures de +10°C à –70°C selon les saisons et les latitudes. Sur Vénus + 460°C, partout, tout le temps.
Quel effet de serre ! Moi, ce genre de comparaison cela me pousse à en savoir plus. Et me voilà en train de me plonger dans la planétologie avant même de me préoccuper de notre bonne vieille Terre et de ses accès de fièvres. Et là on tombe de surprise en surprise :
- en effet, la pression atmosphérique sur Vénus est de 95 bars, près de 100 fois celle qui règne sur Terre. Comme le CO2 ne forme que 0,035% (350 ppm) de notre atmosphère, il y a donc près de 300000 fois plus de CO2 autour de Vénus qu’autour de la Terre. A quoi rime alors la comparaison ? A priori, pour tout néophyte qui comme moi manipule surtout la règle de trois cela voudrait dire qu’on peut allègrement polluer l’atmosphère avant de voir un effet sensible sur le réchauffement.
- on apprend aussi que pour Vénus l’obliquité de l’axe de rotation est nulle ; l’axe est donc vertical par rapport à l’écliptique (plan de rotation de la planète autour du soleil), alors que pour la Terre l’obliquité est de 23°44’ ; c’est ce qui fait les saisons sur Terre, qui doivent donc être inexistantes sur Vénus ; les pôles devraient donc être toujours froids et l’équateur toujours chaud alors que les températures sont partout les mêmes. De plus en plus bizarre !
- pire, la rotation autour de cet axe est de 243 de nos jours de 24 heures terrestres. Compte tenu du fait que cette rotation est rétrograde (le soleil se lève à l’ouest sur Vénus et se couche à l’est) et que la période de révolution autour du soleil est de 224 jours terrestres de 24 heures, le jour vénusien dure 117 jours terrestres de 24 heures. Sur Vénus, entre le lever et le coucher du soleil il se passe donc 58,37 jours terrestres soit 1400 heures. Imaginez le Sahara, en été, sans que le soleil se couche et une nuit de deux mois de l’autre coté de la planète. Et pourtant il y fait partout la même température ?
Cela demande plus d’informations et on y reviendra après avoir vu de plus près comment fonctionne la régulation de la température sur Terre ; mais retenons par cet exemple que les explications que vous pouvez obtenir dans cette littérature vous laissent parfois – plutôt très souvent – perplexe car tous ces détails sur la planète Vénus vous ne les trouverez jamais dans les livres sur la climatologie mais uniquement dans les livres de planétologie.
Maintenant que nous nageons dans les flux, les chaleurs spécifiques et les atmosphères comme un poisson dans l’eau, on peut revenir sur Vénus pour comprendre encore un peu mieux ce qui se passe sur cette planète.
Russes et Américains ont envoyé avec succès une vingtaine de sondes sur Vénus parmi lesquelles une dizaine se sont posées sur le sol de Vénus ; les autres étudièrent soit le sol par l’intermédiaire de radars, soit l’atmosphère en larguant des ballons sondes .
La constante solaire sur Vénus est de 2600 W.m-2 ; rappelons que sur Terre elle est de 4×342 = 1368 W.m-2 ce qui est normal puisque Vénus est plus près du soleil ; ramenée à l’insolation moyenne du mètre carré de sol vénusien cette constante solaire y vaut donc 2600 / 4 = 650 W/m2.
L’ albédo de Vénus est très élevé à cause de l’épais manteau nuageux qui recouvre toute la planète : il est de 0,77 plus ou moins 0,07 ce qui donne un flux absorbé moyen de 150 W.m-2 compris entre 195 et 104 W.m-2.
Les sondes qui se sont posées à la surface de Vénus ont pu apprécier le flux et la luminosité qui arrive au sol vénusien : c’est 20 W/m2 soit 3% de l’énergie incidente (NDLR : ou 12,5% de l’énergie solaire reçue par la surface de la Terre), le reste soit 130 W/m2 est absorbé par l’atmosphère ; autant dire que la pénombre règne sur Vénus et qu’il faudra bien choisir son lieu d’ « atterrissage » pour lire le journal et les dernières nouvelles de la Terre.
La loi de Stéfan Boltzmann nous dit aussi que ce flux absorbé donne pour Vénus une température effective de 227° K soit -46°C, alors que sur Terre elle est de -18°C. ; comme nous connaissons les gradients de température et de pression dans l’atmosphère de Vénus (voir les figures 7 et 8 ) on peut calculer la température moyenne de celle-ci et la comparer à celle de la Terre.
Pour y voir un peu plus clair il faut regarder d’un peu plus près le gradient de température de Vénus ; celui-ci présente trois branches bien distinctes ; en simplifiant, du haut en bas :
- la première de 100 à 72 Km d’altitude avec un gradient de 2,5° K par Km. On atteint la température effective vers la base de cette branche.
- la deuxième de 72 à 62 Km d’altitude avec un gradient voisin de 1°K par Km, mais avec des températures très variables, voire localement inverses. Ce sont ces deux unités qui permettent de calculer un équilibre thermique avec le flux solaire absorbé.
- la troisième de 62 Km d’altitude jusqu’au sol avec un gradient très homogène de 8°K par Km ne semble plus participer activement au bilan thermique et aux mouvements de l’atmosphère.
En effet il est intéressant de comparer cette subdivision avec celle de la répartition des vents ; en l’absence de forces de Coriolis, puisque la planète est pour ainsi dire immobile autour de son axe, les vents qui soufflent en direction de l’ouest sont principalement zonaux, donc parallèles à l’équateur où ils atteignent leur vitesse maximale de 100 m.s-1 soit 360 Km.h-1 ; aux pôles leur vitesse est nulle ; ceci correspond à la super rotation de l’atmosphère nuageuse vénusienne autour de la planète en 4 jours terrestres de 24 heures.
La répartition verticale des vents est tout aussi instructive : leur vitesse au sol, près de l’équateur, est de 1 m.s-1 ; elle est maximum vers 65 Km d’altitude puis décroît à nouveau vers le haut.
Tout cela tend à montrer qu’il y a une atmosphère active entre 62 et 72 Km d’altitude avec convection et vents très violents qui tendent de gommer les grosses différences de température qui existeraient sans cela entre la face jour et la face nuit. Par contre comment expliquer des températures ultra élevées et très homogènes au sol avec des vents pratiquement inexistants ? L’effet de serre nous dit-on ! Mais l’effet de serre n’est pas une source de chaleur, répétons -le ; il faut donc chercher une autre source de chaleur, sans doute au niveau de la croûte vénusienne très active et très volcanique.
Cette unité « atmosphérique » du bas ne participe donc pas au bilan radiatif, est entraînée passivement dans le mouvement de l’atmosphère active sus-jacente et, compte tenu de sa pression et de sa densité au niveau du sol qui correspond à ce qu’on supporterait à 1000 mètres de profondeur dans nos océans, entraîne sans doute la planète dans son lent mouvement rétrograde.
Il serait intéressant de tirer la leçon de la comparaison des effets de serre des deux planètes : sur Terre comme d’ailleurs sur Vénus on veut nous expliquer que cela correspond au flux qu’il faut pour amener la température effective à la température moyenne réelle en surface ; pour la Terre cela correspond au flux qu’il faut pour amener la température de – 18°C à + 15°C soit 150 W/m2. Sur Vénus cela correspond donc au flux qu’il faut pour amener la température de – 46°C à + 460°C soit environ 16230 W.m-2. Voilà donc un effet de serre digne de ce nom !
Mais on peut toujours se poser la question d’où viennent les calories qui chauffent cette purée de CO2 ; et si elles viennent du bas ce n’est plus d’effet de serre qu’il faut parler, mais de géothermie.
Alors arrêtons le délire et cessons de prendre la température au sol de Vénus comme référence pour une évaluation de l’effet de serre dû au CO2.
35 réponses
Bonjour à tous,
Vénus possède des caractéristiques uniques par rapport à la Terre. Les deux planètes ne sont plus comparables, même si elles l’ont été au début de leur existence.
La seule comparaison pourrait être les conditions atmosphériques de Vénus à 50 km d’altitude, comparées à celles de la Terre au sol. Les deux sont à la pression d’un bar.
Si un jour nous allons sur Vénus, nous commencerons l’occupation à cette altitude de 50 km, avec des ballons.
Une température au sol extrême, qui peut atteindre 460 °C (735 K), et une atmosphère dominée par le dioxyde de carbone, avec une concentration de 95 %.
À une température de 460 degrés Celsius, l’émission d’infrarouge atteint son maximum à 4 microns, exactement dans la plage d’absorption du dioxyde de carbone. La différence avec la Terre est que le CO2 conserve ses vibrations sans les transférer aux molécules d’air (oxygène, azote), qui n’existent pas. Aucun rayonnement n’est donc possible, étant donné la densité élevée des molécules (90 bars). La convection règne en maître, surtout lors des alternances jour-nuit, où l’atmosphère se dilate de plus de 50%.
En outre, sous une pression de 90 bars, le CO2 devient un fluide supercritique présentant des propriétés à la fois liquides et gazeuses.
L’atmosphère de Vénus effectue un tour complet en 4 jours terrestres, à une altitude où les températures sont uniformisées. Les vents restent modérés au sol, vu la densité.
En conclusion, la température au sol de Vénus dépend de la quantité d’air de la planète, de sa gravité et de la pression atmosphérique à sa surface.
La température moyenne de l’atmosphère dépend de la distance par rapport au Soleil et de l’albédo de la surface.
Cela est vrai pour toutes les planètes.
Merci pour cette discussion passionnante
Merci pour ces précisions, on se doutait bien que les cas de la Terre et de Vénus ne sont pas comparables, cette dernière, entre autres, ayant une activité volcanique intense.
A la différence de la pensée dominante pour qui l’effet de serre est prépondérant, relayée aujourd’hui par l’IA, je cite:
« L’effet de serre sur Vénus est donc un exemple extrême de ce phénomène, amplifié par une atmosphère dense et une composition chimique particulière. Cela en fait un modèle intéressant pour étudier les effets de l’effet de serre et les dangers qu’il peut engendrer si des conditions similaires se produisaient sur d’autres planètes, y compris la Terre. »
A qui se fier?
@Michel Vieillefosse
J’avais laissé un message précédemment disant que je vous remerciais d’avoir résumé mon article un peu long et peut-être un peu vieillot puisqu’il datait de 2003
Merci pour avoir remis en forme l’article proposé par Fritz !
Pour ma part, je partage l’opinion de M Vieillefosse: le gradient présent en partie basse est provoqué par la convection, et la chaleur interne de Vénus. L’apport de chaleur dû aux déperditions des roches ne peut être que négligeable, comme sur terre, les 2 planètes étant d’âge, de masse et de composition similaires.
D’autre part, le fait que les températures au sol soient identiques la nuit et le jour implique des échanges convectifs très efficaces, permis par la densité des gaz 100 fois plus forte que sur terre.
Je pense qu’il aurait été préférable de ne pas diviser en deux mon message initial expliquant la différence entre la Terre et Vénus. Mon commentaire précédent a été déplacé dans le processus, ce qui a entraîné sa perte de contexte.
L’appellation « effet de serre » est trompeuse, car une serre se distingue par l’absence totale de convection. Sur Vénus, c’est l’inverse : l’atmosphère effectue un tour complet de la planète en seulement 4 jours terrestres !
Papijo a raison : il est impossible de comprendre quoi que ce soit tant que nous n’aurons pas distingué, dans les exposés, deux aspects distincts. D’une part, il y a la température, qui représente une quantité d’énergie stockée sous forme de mouvement des molécules d’air. D’autre part, il y a les flux instantanés de rayonnement, qui obéissent à des lois différentes, telles que la réponse spectrale en fonction de la nature des gaz.
Quelle est la source de chaleur au niveau inférieur de l’atmosphère de Vénus ? Il n’en existe pas !
Bien que l’on sache que Vénus est assez volcanique, en observant les sols basaltiques, on compte très peu de volcans en activité. De plus, une éruption d’un ou deux volcans à des températures atteignant 800 °C ou 1000 °C ne perturbe pas significativement l’atmosphère, déjà établie à une température de 460 °C.
Sur Terre, le rayonnement solaire est entièrement compensé par le rayonnement infrarouge montant, la convection et l’évaporation. Sur Vénus, le flux solaire descendant est intégralement absorbé ( à 97%), par l’atmosphère avant d’atteindre le sol . La haute densité atmosphérique rend impossible tout rayonnement. Il n’y a aucun rayonnement infrarouge ni montant ni descendant. Le blocage des rayonnements ne se limite pas au CO2 : les nuages et d’autres gaz mineurs contribuent à obstruer les « fenêtres spectrales » que seul le CO2 laisse ouvertes.
La température au sol atteint un étouffant 460 degrés Celsius. Ce chiffre dépend directement du nombre de molécules de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, qui est 30 fois supérieur à la quantité totale de molécules d’air terrestres, ainsi que d’une vitesse d’excitation trois fois plus élevée.
Parler d’un flux qui amène l’énergie de la température effective en haut de l’atmosphère jusqu’à celle du sol est aussi ridicule sur Vénus que sur la Terre. Sur Terre, les gaz mineurs sont incapables de fournir 150 W/m2 descendants. Sur Vénus, la convection du dioxyde de carbone supercritique, grâce à sa masse considérable, ne s’écoule pas vers le bas, mais vers le haut ! il évacue la totalité de l’énergie solaire absorbée.
Il est donc nécessaire d’admettre que l’énergie de l’atmosphère au sol est plus élevée, uniquement par le nombre de molécules de l’atmosphère et leur excitation.
Le flux descendant infrarouge n’existe pas. Sans aucune équation, un enfant de cinq ans vous expliquera qu’il n’existe pas de radiateurs dans le ciel, envoyant de la chaleur vers le sol.
En tant qu’administrateur, je suis probablement responsable de la division de votre message initial, mais il m’a semblé que Vénus méritait plus un article dédié, qu’une suite de commentaires de simple comparaison avec la Terre.
J’espère que vous ne m’en tiendrez pas trop rigueur, tant les fonctionnements thermodynamiques sont différents.
Le post « Logique de fonctionnement thermodynamique du climat » s’est mis à traiter de trois sujets différents : la Terre, Vénus, le réchauffement comparatif entre les deux planètes.
La coupure du post initial en deux articles entraîne que les commentaires ne savent plus où se placer entre les trois sujets. Finalement, l’article sur Vénus se concentre sur le réchauffement de la Terre.
C’est difficile d’être administrateur de site.
Continuons à pinailler …
Un détail sur lequel je ne suis pas d’accord avec Michel Vieillefosse: l’effet de serre dans la basse atmosphère sur Vénus, ou plus précisément l’absence de rayonnement infrarouge …
De même qu’il existe une « fenêtre atmosphérique » sur terre, il en existe une sur Vénus, et bien plus importante, puisque qu’il n’y a pratiquement pas de H2O (à moins qu’il n’y ait à ces altitudes de grosses quantités d’aérosols … je n’y suis pas allé voir … ). Par contre, je pense qu’en raison de la pression élevée, la convection reste prépondérante, comme le montre la valeur du gradient de température.
@Papijo,
Le CO2, par nature, ne sait émettre que dans ses deux bandes spécifiques d’absorption, situées à 4 et 15 microns, en excluant les bandes libérées par la vapeur d’eau. Sur Vénus, ce n’est pas la « fenêtre de transparence » aux infrarouges qui entrave l’émission, mais plutôt le niveau incroyablement élevé des vibrations énergétiques. En effet, elles sont si nombreuses dans l’espace restreint qu’elles entravent la capacité du CO2 à émettre son photon. Donc, il transfère instantanément l’énergie qu’il a absorbée à ses voisins par des chocs, plutôt que par radiation. Sur Terre, il est soumis à un déluge de 7 milliards de molécules par seconde. Sur Vénus, on peut s’attendre à environ 200 milliards de collisions par seconde. Le CO2 est étonnamment lent, puisqu’il a besoin d’une seconde entière pour émettre un nouveau photon.
De plus, le mouvement des molécules de CO2 concernées remplace les rotations des atomes par des extensions, puisque l’émission maximale passe de 10 à 4 microns. L’énergie se situe donc à un niveau trois fois plus élevé.
Le nombre de molécules est multiplié par 30 dans le même volume, ce qui les rend surexcitées. Tout rayonnement infrarouge est devenu impossible sur les 50 premiers kilomètres. Nous sommes dans un fluide dont la densité est six fois supérieure à celle observée sur la Terre.
C’est toute la difficulté du rayonnement, qui n’agit que dans des bandes étroites spécifiques et instantanément. Sur Terre, le CO2 ne dispose que de 10 % du spectre, avec une dilution de 0,04 % dans l’atmosphère. Les molécules composant l’air disposent quant à elles d’une panoplie de vibrations sans limites, allant de 0 K à des milliers de K. La thermodynamique est donc beaucoup plus riche que le rayonnement.
Puisque vous le dites … je vous croirai sur parole (je ne suis pas physicien, mais ingénieur avec une bonne expérience des échanges thermiques. Toutefois, je n’ai jamais eu à m’intéresser à du CO2 sous 90 bars et 460°C) !
Il y avait une réponse plus simple : la température au sol de Vénus ne bouge pas d’un iota, ni le jour, ni la nuit ni en fonction du temps. Nous sommes donc face à un stock d’énergie immense où la variation instantanée des flux joue un rôle très faible.
Ce que vous avez compris dès le début.
L’effet de serre ne réchauffe ni le sol ni les océans, il ne réchaufferait que les basses couches de l’atmosphère. L’effet de serre lui-même, issu des infrarouges renvoyés par le sol, ne serait qu’un sous-produit de l’irradiation solaire. En première approximation si l’irradiation solaire baisse de X %, l’effet de serre baisse aussi de X % +- epsilon. L’effet de serre ne jouerait sur la température atmosphérique que jusqu’à 10 à 20 % au maximum, et ne serait pas le ou les facteurs dominants à prendre en compte dans les modélisations. Baser les modèles climatiques sur le seul effet de serre serait donc une erreur grossière. En tout état de cause ces modèles ne fonctionnent pas car trop « réchauffants » et baser les prédictions sur ceux-ci est scientifiquement inepte. Désolé pour les spécialistes de la physique de l’atmosphère, quelles que soient leur qualité, qui se sont laissés entraîner dans un narratif qui pourrait bien ne pas être le bon.
L’effet de serre sous sa forme radiative infrarouge due à la BackRadiation d’environ 330-340 W/m2 émise ou réémise par l’atmosphère pleine de « gaz à effet de serre » est mesurée avec des pyrgéomètres de 4 à 40 µm (infrarouges longs) depuis plus de 20 ans par une vingtaine de stations dans le monde, dont une au SIRTA à l’X à Palaiseau.
Cette énergie a bien pour origine l’émission de corps noir de la Terre à 15°C et effectivement elle empêche la surface de refroidir. Mais, si dans une salle de bain un petit chauffage infrarouge fixé au plafond, à effet immédiat, empêche de frissonner tout nu, peu importe d’ergoter de façon plus dialectique que physique entre « il empêche la salle de bain de refroidir » ou « il réchauffe la salle de bain » ; c’est bel et bien une source d’énergie envoyée vers le bas, de chaleur ! (et peu importe les arguties et la mentalité « réchauffiste » ou « négationniste » de l’occupant ; il évitera bel et bien d’attraper un coup de froid dans un environnement effectivement réchauffé).
Il y a une différence importante entre source d’énergie et isolant : un isolant n’est pas une source d’énergie.
Non, le rayonnement de l’atmosphère vers le sol n’est pas le résultat du rayonnement du sol vers l’atmosphère.
L’atmosphère est chauffée par le sol un peu par rayonnement, mais surtout par conduction-convection.
Le terme de « back-radiation » est ambigu.
La notion de rayonnement descendant du ciel n’est pas réelle. Elle n’apparaît que dans les modélisations mathématiques du GIEC. Seuls les nuages émettent effectivement des rayonnements infrarouges. Un enfant de cinq ans pourrait vous dire qu’il n’y a pas de radiateur dans le ciel.
Le pyrgéomètre ne mesure pas un rayonnement.
Alors, quelle grandeur mesure un pyrgéomètre ?
Le pyrgéomètre est un appareil qui mesure la différence de potentiel électrique entre deux parties métalliques. Cette différence est mesurée grâce à l’effet Seebeck, une propriété qui permet de convertir une différence de température en une différence de potentiel électrique.
Le principe de fonctionnement est le suivant :
– une zone métallique grise est en équilibre thermique avec son environnement, le sol.
– La zone métallique noire est chauffée par l’air qui la surmonte.
L’instrument, de manière traditionnelle, sert à déterminer l’évaporation et le « rayonnement net sortant du sol » au cours de la journée. Pour transformer la différence entre les deux températures relevées en calcul du rayonnement net, une étape de calibration est nécessaire.
Dans ses rapports, le GIEC mentionne des valeurs de rayonnement descendant. Il les calcule, de manière erronée, mais ne les mesure pas directement par cet instrument.
Comment le Giec établit-il ses résultats du rayonnement descendant dans 32 stations ?
Pour créer mathématiquement ce rayonnement descendant virtuel, les rapports du Giec ont soustrait la mesure du pyrgéomètre, d’un montant calculé du rayonnement virtuel vers le haut. Ce rayonnement virtuel a été calculé à partir de la température réelle du sol en utilisant hors de propos la loi de Stefán-Boltzmann, applicable uniquement au rayonnement dans le vide. Le rayonnement ascendant est exagérément surestimé, ce qui entraîne une surestimation immédiate du rayonnement descendant obtenu par différence.
Les auteurs confondent rayonnement et température. Deux variables de nature différente, lorsque les températures ne sont plus en équilibre. Ils mélangent les choux et les carottes. Ils amalgament les flux et les stocks.
L’ordre de grandeur du rayonnement ascendant net est de 55 W/m2. Personne n’a mesuré physiquement un rayonnement descendant de 300 W/m2. Un tel environnement ébouillanterait l’opérateur qui marcherait alors sur un sol brulant !
Les pyrgéomètres placés au sol enregistrent jour et nuit un flux infrarouge descendant entre 4 et 40 µm, exprimé en W/m2. (Y compris le jour, sans influence du rayonnement solaire à ondes plus courtes). Autour de 340 W/m2 dans la plupart des lieux, seulement de 70 W/m2 au Pôle Sud.
https://sirta.ipsl.polytechnique.fr/sirta/data/quicklooks/
Il existe d’autres sources d’alimentation en IR de l’atmosphère et de ses gaz à « effet de serre » que le rayonnement de corps noir ou gris de la surface ; nuages, condensation,… En définitive, l’atmosphère rayonne environ 333 W/m2 vers le bas, 169 W/m2 vers le haut. Ce rayonnement vers le bas entretient une surface à 15°C qui serait beaucoup plus froide sinon. Dire que cette BackRadiation « gène le refroidissement » de la surface plutôt que « réchauffe la surface » dans un mécanisme d’énergies radiatives qui se croisent (à bilan non nul vers le haut) tient de la dialectique, d’un jeu de mots qui est peu physique. C’est ergoter. L’unité radiative de « gène du refroidissement » n’existe pas spécifiquement.
Lisez les notices d’utilisation des dix fabricants de pyrgéomètres. Les pyrgéomètres n’enregistrent aucun rayonnement. Ils mesurent la température de l’hémisphère nord sur une plaque métallique , puis la comparent à celle de l’hémisphère sud, qui est mesurée par une sonde thermique. Les notices sont parfaitement explicites.
Les publications des experts du Giec se réfèrent aux calculs de rayonnement obtenus à partir de mesures de températures du pyrgéomètre. Vous ne pouvez pas justifier un rayonnement réel en effectuant des calculs erronés. Transformer les températures en rayonnement par la loi de Stefán — Boltzmann ne s’applique pas. La moitié du spectre n’émet pas ! Or, c’est le calcul présenté !
Il est important de distinguer le cas d’un ciel couvert de celui d’un ciel dégagé. Les photos des célomètres que vous mettez en lien mesurent la réflexion des nuages en lumière visible, par laser. En effet, les nuages émettent un rayonnement infrarouge vers le sol, à la température de la couche inférieure. Ils représentent environ 30 % du ciel. Ce phénomène n’est pas observé dans le cas d’un ciel dégagé.
Dès qu’on effectue une mesure en infrarouge, la mesure dépend de la température du capteur. Pour mesurer le rayonnement descendant dans le vide, mentionné par le GIEC, il faudrait disposer de détecteurs refroidis à 0 K. et remplacer l’interface sol-air par du vide ! C’est impossible. On ne peut pas non plus justifier la réalité physique de ce rayonnement à partir d’un calcul.
J’ai enregistré des mesures infrarouges dans ma vie professionnelle pendant six ans. J’ai développé des modèles d’échanges radiatifs et je les ai comparés aux mesures. Je n’ai jamais observé un rayonnement solaire de 340 watts par mètre carré par un ciel dégagé.
Dans ce cas, faites des économies : il suffit de récupérer directement cette énergie pour vous chauffer. Plus besoin de mazout, d’éoliennes, ni de panneaux solaires ! Captons plutôt les rayons infrarouges. Je crains que vous ne récoltiez zéro.
C’est magnifique la thermodynamique moderne …
De mon temps, l’air qui s’élevait en montant se dilatait en exerçant une poussée sur l’air ambiant, et sa baisse de température correspondait au travail exercé par cette poussée.
De même, la vapeur dans mes réseaux de vapeur se refroidissait et commençait à condenser quand elle passait dans une turbine pour produire de l’énergie. Par contre si elle se détendait à travers une vanne sans produire aucun travail, elle conservait à peu près (la vapeur d’eau n’est pas un gaz parfait) sa température, et je devais donc prévoir un désurchauffeur pour la refroidir … Le viriel n’existait pas … (et je ne connais toujours pas ce truc là !)
Cela me rappelle un de mes premiers cours de physique en taupe … le prof nous annonce … « Bon, je vais vous expliquer les dérivées et les intégrales, les profs de maths ne savent pas l’expliquer » (on sortait de « Math-Elem » et on était sensés maîtriser çà sur le bout des doigts). Il se met alors à nous dessiner au tableau un carré de côté x, puis par dessus, le carré de côté x+dx … et alors on voit immédiatement que l’augmentation de surface est dS = 2 x dx en négligeant les « coins », puis idem pour le cube … aucun mot compliqué … tout devenait « visible » et facile !
« » » » » » »L’effet de serre ne réchauffe ni le sol ni les océans » » » » » »
C’est ben vrai çà; il empêche juste un refroidissement plus rapide
» » » » »’Désolé pour les spécialistes de la physique de l’atmosphère, quelles que soient leurs qualités, qui se sont laissés entraîner dans un narratif qui pourrait bien ne pas être le bon. » » » »
En fait, les scientifiques réagissent comme les autres gens ; pour bien gagner sa vie, il faut être reconnu ; pour eux, être reconnu, c’est être connu ; pour être connu, il faut publier, du sensationnel c’est d’autant mieux, le public en demande, cela devient lucratif, aux publications scientifiques s’ajoutent les livres, les voyages, les colloques, les missions, les interviews… autant de manifestations qui égayent la vie d’un chercheur ;cela fait partie du métier, du statut ,de la carotte qui remplace une rémunération sans rapport avec les études ! Snowball earth, fin catastrophique des dinosaures, course à l’exhumation de l’hominidé le plus vieux du monde, course à la carotte de glace la plus vieille du monde, autant de challenges qui certes motivent les familles de chercheurs et qui permettent de mieux se vendre, mais laissent parfois libre cours à des imaginations délirantes où l’esprit et la rigueur scientifique passent parfois au second plan. Mais la communauté scientifique ne se laisse pas séduire par des théories ; il faut des faits irréfutables. C’est ainsi que des théoriciens parfois un peu visionnaires (comme Wegener ou Milankovitch par exemple) n’ont vu leurs affirmations acceptées que bien plus tard, quand des faits irréfutables sont venus argumenter leurs théories.
Le théorème du viriel (fin du XIXème siècle) concerne l’état du rapport entre énergie cinétique des gaz atmosphériques et énergie potentielle en fonction de l’altitude. Rien à voir donc avec quelque capacité radiative des gaz qui soit.
D’autre part, l’article cité (non publié) de Cotton se réfère de façon fantaisiste au sous-sol… pour traiter du climat atmosphérique !
Je ne réagirai dans un premier temps que par le rappel de WIKIPEDIA!
https://fr.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A8re_de_V%C3%A9nus
Ce rappel ne dit rien du rôle des poussières dans l’atmosphère et prétend voir un effet de serre dans la température au sol point sur lequel l’article se contredit lui même.
Comme Vieillefosse rappelons les rôles essentiels de la distance au soleil et de la pression au sol.
Je plussois.
Les poussières, comme le CO2 n’ont jamais été la cause des changements climatiques , mais une conséquence avec un certain temps de retard sur les causes astronomiques de ceux-ci
– en période froide , l’air est sec et les poussières sahariennes forment le loess dans l’Europe du Nord
– en périodes chaudes , l’air est humide et les pluies lavent l’atmosphère des poussières et font pousser la végétation qui pompe le CO2 dans les sols
Je remercie Michel Vieillefosse d’avoir démontré à Michel Thizon (MT) que les pyrhéliomètres ne mesurent pas des rayonnements; en effet, Michel Thizon (MT) publie sur son site (La Question Climatique), des erreurs de physique telles que une prétendue mesure de Back Radiation par le SIRTA (en fait le SIRTA fait des mesures locales d’albédo). MT en déduit que l’atmosphère envoie vers le sol une BR de l’ordre de 300 W/m2, ce qui est absurde puisque si c’était le cas, l’atmosphère n’émettrait que 370 W/m2 émis par le sol à 15° moins cette radiation supposée être de 300 W/m2 et donc, l’IR traversant la Troposphère serait de 70 W/m2 et après absorption par les GES, donnerait un OLR de 240 W/m2, ce serait non pas une absorption mais une amplification !!! MT multiplie ce genre d’erreur sur son site et en particulier il publie une courbe T au sol (fonction de la concentration de CO2) qui est un détournement du fonctionnement du simulateur MODTRAN: en réalité il fait calculer non pas T au sol consécutivement au CO2 (ce qui est impossible compte tenu des événements chaotiques qui conditionnent T au sol) mais la température du sol qui déterminerait l’écart de flux OLR calculé par MODTRAN_RRTM ne montre aucune Back Radiation, MT croit que le flux d’énergie de 300 W/m2 qui est figuré dans la part d’apport d’énergie est une radiation, c’est en fait la représentation du bilan de l’énergie IR absorbée par les GES qui est reportée comme étant un apport d’énergie virtuel égal à l’énergie qui ne sort pas vers l’Espace. MT confond un bilan radiatif avec ce bilan énergétique RRTM. Ce report d’énergie est calculé par MODTRAN selon la loi du viriel (énergie potentielle + 2 énergie cinétique= 0 pour chaque molécule en ETL et qui donne actuellement 2* 140 W/m2 absorbés, soit 280 W/ m2 sans nuage. Dans le cas des nuages, le calcul est un peu plus compliqué mais la part des GES reste la même. MODTRAN calcule qu’un doublement du CO2 provoquerait une baisse de l’OLR de 4 W/m2 et donc si on applique la loi de Stephan on obtient un majorant de + 0.7 ° vers 15 km d’altitude (c’est un majorant car la Tropopause n’émet pas comme un corps noir). Si on fait calculer par MODTRAN-RRTM la variation de flux jusqu’au sol, elle tend vers zéro et donc il n’y a pas d’augmentation de T au sol lorsque la concentration de CO2 augmente; MODTRAN calcule qu’au-dessus de 200 ppm, l’absorption est saturée et donc un ajout de CO2 ne diminue plus le flux OLR. HITRAN et MODTRAN calculent tous les effets de spectroscopie et leurs résultats sont incontestables, à condition de ne pas détourner leur fonctionnement comme MT : il est absurde de prétendre calculer la température du sol consécutive à un déséquilibre radiatif entre apport solaire et émission OLR, la température n’est pas une grandeur d’état et la température d’équilibre de la Terre dépend d’une « infinité » de transferts d’énergies non radiatives qui sont non modélisable.
Il est consternant de devoir se coltiner ces interminables discussions sur l’effet de serre dès lors que celui-ci n’est qu’un facteur très secondaire dans les évolutions climatiques. L’effet de serre n’est qu’un faible sous-produit de l’irradiation solaire. Les facteurs climatiques sont multiples et complexes, et bien plus déterminants que le sacro-saint effet de serre que les mondialistes qui veulent nous contrôler ont introduit dans le narratif de la bien-pensance, la vérité est ailleurs. Basta, par pitié !
Je suis en partie d’accord avec vous, mais en partie seulement car personnelement si je suis persuadé qu’on essaye de me vendre une salade pas très fraiche avec ‘l’effet de serre’ (le pauvre Robert Wood doit se rétourner dans sa tombe!).
Il reste cependant que ces affaires climatiques sont un terrain formidable pour tester à la fois l’esprit critique humain (un peu mis à mal en ce moment, je le reconnais) et la manière dont la multidisciplnarité en sciences pourrait s’exercer avec bonheur : pour l’instant c’est plutôt l’échec mais je ne désespère pas, et de ce point de vue la lecture des commentaires est souvent très instructive parfois même plus que l’article lui-même!
Par ailleurs, je pense que l’exemple de Vénus est très intéressant pour comprendre le climat sur terre.
La grande différence avec Vénus est que contrairement à toutes les autres planètes rocheuses, la pression exercée au sol est phénomènale, de là à penser que cette pression de 93 bars est la cause de la température si élevée observée, il n’y a qu’un pas que je franchis gaillardement; en cela les articles de Nicolov et Zeller, pourtant très critiqués, sont intéressants. Cela ne résoud pas pour autant le vrai problème qui est de savoir comment cette pression si élevée a-t-elle pu s’installer sur Vénus?
Vénus souvent citée en exemple pour montrer tous les dangers que la terre peut courir avec ‘l’effet de serre’ dû à l’augmentation de la concentration de gaz carbonique, fournit aussi un terrain de réflexion intéressant si on la compare à Mars. Si on suit les théories du GIEC, la planète qui devrait fournir le meilleur exemple de réchauffement par le fameux mécanisme d’effet de serre est Mars.
L’atmosphère de Mars est presque exclusivement composée de gaz carbonique et à une pression si faible que les processus d’absorption-émission radiative peuvent effectivement se mettrent en place à plein régime, contrairement à Vénus ou la seconde partie du processus c’est à dire la réémission radiative me paraît très peu probable du fait des pressions très élevées. Or Mars ne semble pas bénéficier des effets de réchauffement du mal nommé ‘effet de serre’.
Je remarque seulement que la différence entre Mars et Vénus est la présence de nuages denses sur Vénus qui n’existe pas sur Mars.
De ce point de vue, il y a sur Vénus et sur la Terre, un point commun avec la présence de nuages; certes de sont des nuages d’acide sulfurique (ou ses dérivés) sur Vénus alors que sur la terre il s’agit d’eau sous ces trois formes mais les mécanismes physiques mis en jeu ne sont sans doute pas si différents.
L’analogie n’est peut-être par fortuite? est-elle déterminante? je ne sais pas mais elle est troublante!
Il est vrai que Vénus et la Terre ont en commun une couverture nuageuse. Mais l’analogie s’arrête là. Sur Terre une diminution de cette couverture entraîne une diminution de l’albédo et un réchauffement. Sur Vénus la couverture est très épaisse et l’albédo maximal, et pourtant la température à la surface est très élevée. Les phénomènes dominants ne sont pas les mêmes sur ces deux planètes. Se peut-il que l’effet de serre soit dominant sur Vénus et l’albédo dominant sur Terre ?
Les phénomènes dominants ne sont pas les mêmes sur ces deux planètes
Effectivement, sur terre, le sol est chauffé principalement par le soleil, sur Vénus, il est chauffé par l’atmosphère.
Par contre, sur les 2 planètes:
– La chaleur reçue du soleil est évacuée principalement (sauf par la « fenêtre atmosphérique » sur terre) ou totalement (à cause de la couverture nuageuse continue à haute altitude sur Vénus) par la haute atmosphère
– Les échanges entre le sol et la haute atmosphère se font principalement par convection
– En conséquence, le gradient de température dans les 2 planètes est égal au gradient adiabatique de convection
La couverture nuageuse de Vénus est très dense et son albédo très élevé. Cet aspect a bien sûr un impact fort sur la quantité de lumière solaire qui atteint le sol de Vénus (12,5% de celle reçue par la surface terrestre) et qui semble donc très réduit. Cela concerne essentiellement le rayonnement disons ‘courtes longueurs d’ondes’ émis par le soleil. On pourrait donc en déduire que ce n’est pas le rayonnement solaire qui est la cause de la très haute température de Vénus et en tout cas pas le rayonnement solaire qui peut atteindre la surface de la planète (température de surface estimée de -46°C).
Ce serait donc la couverture nuageuse très dense qui serait alors responsable de cette très haute température et il serait intéressant de savoir quel sont les phénomènes physiques prépondérants qui conduisent à cette situation.
Certes le très fort pourcentage de CO2 de l’atmosphère va éventuellement permettre de stocker une grande quantité d’énergie dans les deux bandes actives de 15 et 4µm qui seront aussi plus larges que sur terre du fait de la pression, mais d’ou vient le rayonnement pouvant être absorbé par ces deux bandes? est-ce un rayonnement d’origine thermique issu de la couverture nuageuse elle-même et qui serait piègé par un véritable effet de serre (au sens d’une véritable ‘couverture matérielle nuageuse’ comme dans une vrai serre horticole?
Est-ce que les spécialistes des climats peuvent répondre à ces questions?
On voit bien à l’évidence que les phénomènes sont sans doute très différents entre la Terre et Vénus mais dans les deux cas les couvertures nuageuses semblent jouer un rôle clé et pas forcément le CO2: c’était essentiellement le sens de la fin de mon commentaire précédent.
« Ce serait donc la couverture nuageuse très dense qui serait alors responsable de cette très haute température »
Pas d’accord … la température s’explique par la seule convection. Les nuages « froids » en altitude ne peuvent pas faire monter la température au niveau du sol autrement que par convection.
Mon explication: Le gaz refroidi par émission IR du CO2 vers l’espace, notamment du côté « nuit », voit sa densité augmenter et plonge vers le sol. Au cours de cette descente, l’atmosphère ambiante comprime ce gaz « refroidi » de manière adiabatique (on est entre nous, on peut négliger le rayonnement du CO2) de moins d’un bar jusqu’à 90 bars , ce qui suffit à expliquer les températures observées au sol. Une fois au sol, comme l’influence du soleil est faible, ce gaz peut circuler sur toute la surface sans se réchauffer notablement, jusqu’à ce qu’il soit repris par un mouvement de convection ascendante
Papijo,
l’atmosphère de Vénus est divisée en deux , voir les graphiques ci- dessus ; et les transferts de chaleur ne sont pas les mêmes dans les deux et pas régit par les mêmes principes : conduction , convection et radiation
En effet … on parlait du phénomène qui permet d’atteindre les 460°C, donc de la couche inférieure … qui fait tout de même une 60aine de km. Ce qui se passe au-dessus … je n’en sais trop rien.
D’après la courbe, les températures restent pratiquement constantes sur une dizaine de km. Qu’est-ce qui peut expliquer ça ?
– Des nuages discontinus qui feraient que le soleil chaufferait tantôt les nuages à 60 km d’altitude, tantôt ceux à 70 km …
– Une forte convection dans cette zone, semblable à ce qui se passe dans nos cumulo-nimbus en cas d’orage: les grêlons ou les gouttes d’eau sont transportés par les mouvements ascendants puis retombent un peu plus loin. Contrairement aux gaz, les liquides ou les solides ne varient pas de température quand on les comprime ou dilate (dans ces domaines de pression). Par exemple, un bel orage de grêle fait drôlement chuter les températures au sol en été … au niveau normalement présent à bien plus haute altitude ! Sur Vénus, évidemment ce ne serait pas de l’eau ou de la glace, mais les phénomènes doivent être similaires. Et évidemment, sur Vénus, lorsque les températures en se rapprochant du sol augmentent … tout finit par s’évaporer
– Un mélange de ces 2 phénomènes ou bien d’autres auxquels je n’ai pas pensé