L’hypothèse CO2 invalidée.

L’Interface Air-terre

Le sol est réchauffé durant le jour par le Soleil et l’accroissement du flux d’IRGLO de la surface chaude réchauffe l’air. Il importe de faire clairement la distinction entre la véritable température de surface du sol et la température météorologique de l’air de surface. La température météorologique de l’air de surface est la température de l’air mesurée dans une enceinte placée entre 1,5 et 2 m au-dessus du sol.21 Il n’y a pas de relation évidente ou simple entre ces deux températures. Le rayonnement solaire est absorbé et réfléchi par le sol. La température de surface résultante dépend du coefficient d’absorption, de la conductivité et de la capacité thermique du sol, de la surface et des angles d’incidence, du rapport entre les flux descendant et montant d’IRGLO et de la convection directe de l’air. Si le sol est humide, des effets de chaleur latente doivent aussi être inclus. La température de l’air de surface dépend de l’origine de la masse d’air du système climatique local, du réchauffement du flux d’IRGLO, de la convection et de la vitesse du vent. Comme pour l’interface air-océan, la première  loi de la thermodynamique impose la conservation de l’énergie, mais il n’y a aucune nécessité que le flux soit conservé sur quelque échelle de temps que ce soit. La  deuxième loi de la thermodynamique impose que le transfert de chaleur suive le gradient de température.

Le réchauffement de la surface peut être analysé à l’aide d’un modèle simple de conduction thermique analogue à celui du modèle de réchauffement de l’océan, comme illustré en figure 5. Les résultats pour l’éclairement estival et hivernal d’une surface en béton sont montrés en figure 6. Les amplitudes de la température journalière par le soleil en été et en hiver sont respectivement de 40°C et 20° C à 35° de latitude. Une augmentation de 1% du flux solaire produit une augmentation des maxima estival et hivernal de 0,34°C et 0,36° C respectivement. L’accroissement de la température de surface dû à une augmentation du flux d’IRGLO varie entre 0,14°C et 0,36° C, et on observe des augmentations plus importantes lorsque la température de surface est plus basse. Ces changements s’entendent pour des conditions idéales de ‘ciel clair’ sur une période de 200 ans. Les variations de la couverture nuageuse, des aérosols et de l’humidité produisent des variations du flux d’IRGLO bien plus grands que 1,7 W/m², donc les effets du CO2 sur la surface du sol ne sont pas mesurables. Cependant, comme il n’y a pas de relevé historique de température de surface, la température météorologique de l’air de surface a été substituée à la température de surface sans considération des différences existant entre les deux.

 

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Figure 5 : Modèle simple de réchauffement de la surface

Modèle simple utilisé pour le calcul de la température de surface. On effectue l’équilibre thermique entre la chaleur solaire, le flux d’IRGLO, la convection et la conduction pour le calcul de la température de surface. Celle-ci est ensuite utilisée dans le modèle de conduction thermique pour calculer le profil de température. Dans cet exemple le béton a été choisi comme matériau de surface.

Durant le jour, l’air est chauffé par l’excédent de rayonnement IRGLO du sol. La figure 7 montre le flux spectral absorbé par H2O et le CO2 en fonction de la hauteur par rapport au sol et la figure 8 montre le flux total absorbé en fonction de la hauteur dérivé d’un modèle de transfert radiatif de haute résolution (0,01 cm-1).9 Le gradient thermique de surface a été fixé à 30 K avec une température de surface 325 K et une température de l’air de 295 K. Dans ces conditions à 2 m au-dessus du sol un flux total de 16 W/m² est absorbé. Sur ce total, le CO2 n’absorbe que 1,6 W soit 10%. Le modèle de transfert radiatif a été aussi utilisé pour simuler l’effet des changements de gradient thermique, de concentration de CO2 et d’humidité sur le transfert de chaleur à 2 m au-dessus du sol. Ces simulations sont résumées à la Figure 9. Pour un gradient de 30 K, le changement de flux provoqué lorsque la concentration de CO2 passe de 280 à 380 ppm est seulement de 0,25 W/m². Lorsque l’humidité passe alors de 10 à 90% dans ce cas, le flux total absorbé passe de 8 à 20 W/m².

La température météorologique de l’air de surface enregistre l’effet des IRGLO de surface chauffant (et refroidissant) l’air 2 m au-dessus du sol, qui se superpose à la température générale du système climatique local. En se basant sur les résultats présentés dans les Figures 6 et 9, il est impossible de détecter l’effet d’un accroissement de 100 ppm de la concentration de CO2 sur la température météorologique de l’air de surface. Ceci peut être également illustré en examinant la dite anomalie de température de surface US comme montré à la figure 10.22 Il y a un net pic d’anomalie de température dans les années 30 due à la sécheresse du ‘dust bowl’. C’est une indication d’une augmentation de l’absorption solaire de surface et de niveau d’humidité inférieurs. Il n’y a pas de relation entre l’anomalie de température mesurée et l’accroissement calculé de température de surface du au CO2 anthropique.

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Figure 6 : Résultats du réchauffement par le sol.

Variations diurnes de la température de surface du sol en été et en hiver à 35° de latitude. Les variations estivales et hivernales sont de 40° C et 20° C respectivement.

Une augmentation de 1% du flux solaire accroît les maxima de température estivale et hivernale de 0,34° C et 0,17° C respectivement.

Une augmentation de 1,7 W/m² du flux IRGLO descendant (+100 ppm CO2) accroît les maxima de températures estivale et hivernale de 0,32° C et 0,34° C respectivement. La variation maximale se produit de nuit. La variation diurne est moindre, soit 0,14° C et 0,17° C respectivement.

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Figure 7 : Absorption d’IRGLO à l’interface air-sol

Fraction de flux IRGLO absorbé par les couches d’air près du sol. La température du sol est de 325 K et celle de l’air de 295 K, la concentration de CO2 est 380 ppm avec 50% d’humidité relative. Les trajets sont de 0,5 à 1 km. Les fraction de flux montrées dérivent du calcul de transferts radiatifs de haute résolution (0,01 cm), limités à H2O et CO2.

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Figure 8 : Absorption totale cumulée d’IRGLO

(a) Flux total (cumulé) absorbé jusqu’à 1 km au-dessus du sol. Les contributions de l’H2O et du CO2 dans l’absorption sont montrées  séparément. (b) L’absorption entre 0,5 et 10 m avec une échelle plus grande. Données dérivées de la figure 7. A 1 km, H2O absorbe 75% du flux. Cela s'accroît sur de plus petits trajets : 90% à 2 m et 96% à 0,5 m.

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 Figure 9 : Effet d’une augmentation de 100 ppm de la concentration de CO2 et des variations de HR sur le flux d’IRGLO absorbé à 2 m au-dessus du sol.

(a) Il y a une légère augmentation du flux absorbé à 2 m au-dessus du sol lorsque la concentration de CO2 passe de 280 à 380 ppm. Pour une différence de température air-surface de 30 K elle se limite à 0,25 W/m² (b) La variation correspondante du flux pour une RH passant de 10 à 90% est de 12 W.m². Pour un gradient thermique de 2 K la variation de flux corrélée à la RH est réduite à 0,8 W/m². Par comparaison, les variations de flux dus à un accroissement de 100 ppm du CO2 par 50% de HR sont respectivement de 0,25 et 0,02 W/m².

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Figure 10 : Anomalie de température U.S. et calcul d’accroissement de la température de surface dû à l’augmentation de la concentration de CO2 anthropique dans l’atmosphère

Anomalie de température U.S. depuis 1880, moyennes sur 1 et sur 5 ans. L’accroissement de température de surface pour un corps noir de 295 K dû à l’augmentation de CO2 est aussi montré. C’est une limite haute sans nuages et d’aérosols. Il n’y a clairement aucune relation entre l’anomalie mesurée de température et le calcul de variation de la température de surface.

51.  Patrick Bousquet de Rouvex | 6/09/2010 @ 17:11 Répondre à ce commentaire

Scaletrans (#49),

Mais mon bon Monsieur,

Ou ma bonne Madame ?… VMD pourrait avoir là encore envoyé sa stagiaire faire le coup de poing !…

52.  RDEURO | 6/09/2010 @ 17:18 Répondre à ce commentaire

Un article étonnant (#47),
Pourquoi citer des articles antérieurs au document en ligne et donc obsolètes…. Ridicule et « petit » !

53.  Marot | 6/09/2010 @ 17:33 Répondre à ce commentaire

Scaletrans (#48),
Qu’il soit carbocentriste, peu importe.
Qu’il ait des idées précises sur le document mis en ligne, c’est très bien.
La gêne que j’ai à la lecture de son message vient de ce qu’il s’agit plus de jugements que d’arguments.
J’aimerais lire des précisions et des arguments précis.

§1 Confusion entre constante solaire et impact des changements d’orbite terrestre, à l’échelle multi-millénaire.
Soit, c’est possible.
les changements d’excentricité, d’obliquité ou de précession ont des effets mineurs sur l’énergie solaire totale (moyennée sur la planète et l’année)
L’actif du bilan à la Trenberth est donc inchangé.
mais des effets majeurs sur la répartition de l’ensoleillement selon les latitudes et les saisons (allant localement jusqu’à plusieurs dizaines de W/m² pour l’ensoleillement d’été aux moyennes / hautes latitudes).
L’énergie totale incidente étant sensiblement inchangée, où passent ces W/m² ?

§2 Description complètement fausse des modifications du bilan radiatif de la Terre entre période glaciaire et période chaude.
C’est un jugement. Un lien n’explique rien.

§3 Discussion complètement fausse des processus contrôlant les variations glaciaires interglaciaires de la concentration en CO2 atmosphérique. L’effet de solubilité du CO2 ne peut expliquer qu’une fraction de l’amplitude observée.
Idem

§4 Moteur des changements glaciaires interglaciaires = orbite terrestre et redistribution de l’ensoleillement. La réponse du climat provient de rétroactions diverses (dont l’albédo neige/glaces et la composition atmosphérique via cycle du carbone) plus tous les processus habituels (vapeur d’eau, nuages, glace de mer…).
C’est encore la bouteille à l’encre pour les rétroactions actuelles, alors dans le passé mal connu… Leur invocation ne peut pas convaincre.
La perturbation radiative est de plusieurs W/m².
Perturbation où ? à partir de quoi ? Comment est-elle calculée ?
L’ampleur des variations de température (de l’ordre de 4-7°C en moyenne globale, plus faible dans les régions tropicales, plus forte aux pôles) est cohérente avec 1) l’ampleur des modifications de bilan radiatif (plus d’albédo, moins d’effet de serre en période glaciaire) estimés à partir des données paléoclimatiques
Plus d’albédo et moins d’effet de serre sont des états pendant une période stable, conséquences des températures et des concentrations. Ils n’expliquent pas des variations.
et 2) la sensibilité du climat global connue à partir des observations récentes et simulée par les modèles de climat (en gros, 3°C par 2xCO2).
En période glaciaire, il y a encore moins de « climat global » qu’en interglaciaire.

Je ne doute pas d’avoir des réponses au moins partielles à ces observations.

54.  Warm | 6/09/2010 @ 17:37 Répondre à ce commentaire

RDEURO (#52),

Pourquoi citer des articles antérieurs au document en ligne et donc obsolètes…. Ridicule et “petit” !

??

Sur le sujet soulevé par « Un article étonnant », Clark déclare:

« Lors de la dernière glaciation, la constante solaire fut réduite d’environ 1 W par m² en raison de modifications de l’ellipse de l’orbite terrestre dues aux cycles de Milankovitch.12  »

Il n’invente rien, au niveau de l’introduction, on essaie juste de faire un bilan introductif. Clark interprète (mal) des articles.

La références 12 est la suivante:

« 12. F. Varadi, B. Runnegar & M. Ghil, Astrophys. J. 562 620-630 (2003), “Successive
refinements in long term integrations of planetary orbits”. »

« Un article étonnant » donne 2 références, une de 2006 et une de … 2010 !!!

Décidément, vous ne savez plus quoi inventer… smile smile

55.  Redbaron 17 | 6/09/2010 @ 17:39 Répondre à ce commentaire

« …dues à une augmentation de 100 ppm de la concentration de CO2 dans l’atmosphère… »

« …Durant les cinquante dernières années, la concentration de CO2 dans l’atmosphère s’est accrue de 70 ppm pour atteindre 380 ppm »

Il faudrait savoir… 70 PPM ou 100 PPM… ?
En 1960 le taux de CO2 était de l’ordre de 300/310 PPM en 1850 il était autour de 330/340 PPM.
Les humains étaient 1,3 milliard, de nos jour nous sommes 6,8 milliards et le taux de CO2 a augmenté de… 50 PPM… C’est 10 PPM par milliard de terriens…

Est-ce vraiment si dramatique… ???!!!!!!!!!!!

56.  joletaxi | 11/09/2010 @ 14:22 Répondre à ce commentaire

Chaque jour amène de nouveaux articles qui fragilisent un peu plus le dogme.
Il en est ainsi du dernier article de Pielke,et du dernier article de Spencer,que je vous recommande à la lecture ce weekend.
Egalement, un article de lindzen plus ancien, mais qui a encore toute sa saveur.
http://www-eaps.mit.edu/facult.....lobwrm.pdf

Le flot d’articles qui sortent sur le sujet devient difficile à suivre.Je n’ai toujours pas lu ces articles que je vous signalais, ainsi que le probable très bon article sur l’oscillation pacifique paru ici

http://bobtisdale.blogspot.com.....art-3.html
Pendant ce temps ,les médias font de la pub pour l’expo à Liège….

57.  pof pof | 5/10/2010 @ 14:08 Répondre à ce commentaire

Encore censuré ? Décidément…

http://img245.imageshack.us/im.....089h11.png

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