Comprendre l’effet d’atmosphère /1

Traduction de MichelLN35 : qu'il en soit vivement remercier ainsi que ses joyeux relecteurs !

Et bon réveillon !

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Joseph
E. Postma

(M.Sc.
Astrophysics, Honours B.Sc. Astronomy)

source:  http://www.tech-know.eu/uploads/Understanding_the_Atmosphere_Effect.pdf

Mars 2011

Cet article commence par un bref résumé de deux pages sur le développement théorique de l’« Effet de Serre ». Après plusieurs discussions avec des collègues, il est apparu évident que sa base théorique n’était pas largement comprise, même si la théorie semblait implicitement admise. Dans l’institution scientifique il est généralement attendu que les individus comprennent et croient les théories qu’ils soutiennent, plutôt que de savoir qu’elles existent et d’y croire. Donc il était curieux qu’il semble y avoir si peu de compréhension académique de la théorie de l’effet de serre, contrairement à la simple connaissance de son existence.

Il doit être noté immédiatement que l’effet de serre est bien une théorie – ce n’est pas un simple fait empirique, comme l’existence du soleil, par exemple. Comme théorie il a un développement scientifique qui est ouvert à l’analyse et à la critique. Il est extrêmement curieux, d’un point de vue scientifique, que le mot « théorie » ne soit presque jamais associé au terme « effet de serre » dans les cercles publics et académiques. Indubitablement, ce fait est lié à la raison pour laquelle même les publics académiques ne sont pas familiarisés avec le développement théorique, sans parler de la connaissance de la théorie par le grand public. Donc, ce point acquis, l’« effet de serre » sera mentionné comme la « théorie de la serre », ce qui indiquera que c’est une proposition qui nécessite d’être soutenue par l’observation et qui demande aussi d’être compatible avec d’autres lois bien établies de la physique. Ceci est analogue à la gravité : comme l’atmosphère, personne ne met en doute que la gravité existe, évidemment. Ce que nous mettons en question c’est la théorie qui décrit comment elle fonctionne, et juste comme la théorie de la gravité d’Einstein qui s’écroule et échoue sous certaines conditions, et n’est pas compatible avec quelques autres parties de la physique, nous pouvons examiner si la théorie de la serre s’écroule et échoue sous les conditions qu’elle est supposée décrire. Cette distinction a besoin d’être soulignée parce que plusieurs scientifiques, qui vraiment devraient mieux savoir, déclareront que l’effet de la Théorie de la Serre est un « fait scientifique », alors qu'un scientifique devrait comprendre qu’il n’existe pas de chose telle qu’un fait scientifique, mais seulement des théories scientifiques. Celles-ci sont produites avec l’intention d’expliquer ou de décrire le fonctionnement et le comportement de données empiriques par ailleurs ordinaires. Par exemple, encore, il est hors de doute que la Terre a une atmosphère, que le temps varie, et qu'une force fait tomber les choses au sol ; ce sont des faits de la réalité, et il n’y a absolument aucune nécessité de les qualifier de l’adjectif « scientifique ». Personne ne met cela en question. Ces faits existent et sont reconnus par tous et partout, indépendamment de la science. Ce que les scientifiques tentent de faire c’est produire des théories qui puissent décrire comment ces faits réels fonctionnent, de façon logique, et de façon compatible avec d’autres théories scientifiques. Par exemple, vous pourriez souvent être témoin de quelqu’un insinuant que si vous doutez de la théorie de la gravité, vous devriez la tester en sautant par la fenêtre. C’est extrêmement antiscientifique de dire ça, parce que bien sûr, les scientifiques doutent de la théorie de la gravité à cent pour cent ! Nous ne doutons pas que la gravité existe, mais nous doutons de la théorie scientifique qui décrit comment elle fonctionne. Et donc, pour ce qui nous concerne ici de la même façon, nous interrogerons la théorie de l’effet de serre.

La théorie de la serre est la proposition que l’atmosphère chauffe la surface de la Terre à une température plus élevée qu’elle ne serait sans une atmosphère, via un processus appelé « transfert radiatif infrarouge rétroactif ». C’est juste une façon sophistiquée de décrire l’idée que les gaz à effet de serre agissent comme une couverture autour de la Terre, en piègeant les radiations infrarouge,  ce qui la conduit à être plus chaude qu’elle le ne serait sinon, et ceci est supposé être grossièrement analogue au fonctionnement d’une serre de botaniste. Nous voulons examiner la proposition de la théorie de la serre et voir si c’est une théorie qui peut expliquer de façon satisfaisante nos observations de la température de surface de la Terre.

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101.  Nobody | 7/01/2012 @ 0:25 Répondre à ce commentaire

Titoune (#97),
Avant de demander aux autres de « stopper la mauvaise foi », tu devrais arrêter de prendre les autres pour des imbéciles.
Comme je l’ai montré, en disant « deux phrases tirées de leur conclusion » en #85, vu qu’aucune des deux phrases n’est tirée de la conclusion de l’article, soit tu ment de façon éhontée, soit tu n’a pas vraiment lu l’article. Dans les deux cas, cela te disqualifie complètement pour critiquer cet article.
Je passe donc sur les « extraits » que tu pique ici et là et que tu cite à tord et à travers et hors contexte. Tu ne fait que t’enfoncer en montrant ta méconnaissance totale de l’article.

quand au « calcul de la température terrestre » de G&T, ce n’est justement pas un « calcul de la température terrestre moyenne vraie »… mais pour le comprendre, il faut lire l’article.
Le jour ou tu montrera que tu a lu l’article, on en rediscutera.

102.  MichelLN35 | 7/01/2012 @ 10:12 Répondre à ce commentaire

Araucan (#99),

Très intéressant, j’avais traduit l’an dernier l’article de Jelbring republié par Tallblock. Je vais le transmettre à Araucan ce matin pour la rubrique autres textes et traductions.

Il me parait particulièrement éclairant.

103.  scaletrans | 7/01/2012 @ 10:41 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#101),

Excellente initiative ! Bravo pour vos contributions.

104.  Titoune | 7/01/2012 @ 23:22 Répondre à ce commentaire

Chez WUWT aussi ils croient dans l’effet de serre voici ce que dit un de leur contributeur (Ira Glickstein ) chez realclimate :

When it comes to the Atmospheric “Greenhouse Effect”, some of the commenters on that blog are “disbelievers” (the term I prefer to the non-PC “denialist”). However, the Management and Guest Contributors at WUWT accept the basic truth that CO2, water vapor, and other “greenhouse gases” are responsible for an ~33ºC boost in mean Earth temperature, that CO2 levels are rising, partly due to our use of fossil fuels, that land use has changed Earth’s albedo, and that this human actvity has caused additional warming.

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105.  Olivier | 9/01/2012 @ 12:49 Répondre à ce commentaire

Nobody (#71),

Pour faire court ; G&T n’énoncent ni ne démontrent aucune “théorie”, ils critiquent une quinzaine d’énoncés de “théorie d’effet de serre” (tous référencés et tous différents). Ils ne s’attaquent pas un un un concept “effet de serre” indéfinissable, mais à des énoncés précis.

Bob (#72),

Les physiciens G et T d’une part, Kramm et D d’autre part, pensent et publient que les arguments qui sous-tendent la théorie de l’effet de serre en cour (sans faute d’orthographe) , sont défectueux. Autrement dit, la théorie est douteuse voire fausse.

Il serait peut être temps que vous vous mettiez d’accord !

Quant à vous, mon cher Bob (#57),

En effet, G et T sont si peu contents de l’article de Kramm et al 2011, qu’ils en font la pub sur leur site et en recommandent la lecture !
http://www.tsch.de/index_000_.html

vous êtes juste en train de nous montrer que ni vous ni G&T ne maîtrisez le pseudo article de Kramm : en effet, dans son texte Kramm viole le deuxième principe de la thermodynamique tel que G&T l’entendent : équation 2.17… C’est plutôt drôle… Pour ma part, si j’avais fait ce genre de n’importe quoi en maîtrise de physique fondamentale, je n’aurais jamais obtenu mon diplôme… et vous ?

106.  miniTAX | 9/01/2012 @ 13:00 Répondre à ce commentaire

Pour ma part, si j’avais fait ce genre de n’importe quoi en maîtrise de physique fondamentale, je n’aurais jamais obtenu mon diplôme… et vous ?

Olivier (#105),
Pour notre part, on n’en a rien à battre d’un bouffon anonyme comme toi et encore moins de ton avis la publi de Kramm, qui lui a bien eu ses diplômes comme il faut, contrairement à toi.
Ou pour reprendre le sempiternel argument d’autorité des environnementeurs réchauffistes, si tu veux critiquer le papier de Kramm, fais une publi dans une revue peer-reviewed au lieu de brasser du vent en faisant le perroquet des insinuations à 2 balles qui ne convainquent que tes co-religionnaires.

107.  Bob | 9/01/2012 @ 13:02 Répondre à ce commentaire

Olivier (#105),

Il serait peut être temps que vous vous mettiez d’accord !

Ou bien vous êtes étranger et il est pardonnable que vous ne compreniez pas le français, ou bien c’est très inquiétant.
Les deux textes disent, en substance, exactement la même chose :

G et T ne proposent aucune théorie mais ils critiquent la théorie ( des autres) en vogue (c’est le mot).
Peut-être lisez vous trop vite et ne comprenez pas tout ?

Pour la suite, il est clair que vous n’avez rien compris à l’article de Kramm et que vous n’avez certainement jamais obtenu la moindre maîtrise en physique fondamentale.

On trouve de tout sur le WEB. Surtout sous des pseudonymes.

108.  MichelLN35 | 9/01/2012 @ 16:18 Répondre à ce commentaire

Bob (#107),

Il y a sur WUWT en ce moment un article de Willis Eschenbach qui suscite dans la discussion certaines réticences.

Il reprend les données de Hermalyn pour défendre l' »Effet de serre » responsable, tout en le critiquant, mais il se voit renvoyer Kramm et Dlugi très gentiment.

Il est contraint de constater que la température moyenne de la Lune (en fait de la face visible face à la Terre), est voisine de -77°C en oubliant que la face non éclairée est alors à une température voisine de -270 ou au mieux de -260°C, ce qui ferait une moyenne instantanée de ~-168,5°C (~104.5K).

On devrait peut-être aussi calculer ces moyennes en tenant compte de la distribution parabolique des vraies températures, moyenne des quantités de mouvement (1/2mv^2). La correction passant par le carré des T n’est pas négligeable.

Si je ne me suis pas trompé, la moyenne devient -134.1°C (=138.9 K)
Que pensez vous de cette proposition ?

109.  Bob | 9/01/2012 @ 17:50 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#108),

Je pense qu’il ne faut pas calculer les moyennes de températures (variable intensive qui plus est) pour en déduire quoique ce soit de pertinent en thermodynamique.

Du point de vue thermodynamique et des échanges énergétiques, ce sont les irradiances (variables extensives) locales qui comptent et non pas les températures « moyennes ».

On peut certes faire la moyenne des irradiances mesurées en chaque point, déterminées par la température locale en supposant qu’il s’agit d’un corps noir, mais certainement pas celle des températures mesurées ici ou là et dans différentes conditions (jour/nuit) par exemple pour en déduire une « irradiance moyenne » pour un objet hétérogène. Cela n’a pas d’autre sens autre qu’un sens purement anecdotique.

Sans compter qu’il ne faut pas oublier qu’il existe aussi un écart considérable entre les températures aux pôles de la Lune et à l’équateur. Autrement dit, il n’existe pas d’objet de cette nature (planète « solide ») avec une température (moyenne) uniforme.
C’est un peu gênant d’assimiler une quelconque planète (sans GES) à un objet à température uniforme qui n’existe nulle part !

A noter que Kramm et Dlugi discutent avec quelques détails et références biblio ( mais pas Hermalyn) sur les températures de la Lune.i

110.  MichelLN35 | 11/01/2012 @ 18:55 Répondre à ce commentaire

Bob (#109),

Vous avez complètement raison et je viens de me rendre compte de l’importance de la puissance quatrième en refaisant mes calculs par passage par l’irradiance moyenne des températures observées sur l’équateur lunaire à la suite d’une petite remarque d’un lecteur de WUWT :
1. Spector says:
January 9, 2012 at 11:23 am

D’abord, concernant les pôles, variation méridienne, et la variation équatorienne, je crois que l’on peut supposer une courbe quotidienne sur la face visible pas trop différente.

D’où dans l’exemple qu’il donne, une température maximale de +90 et minimale de -190 ce qui donnerait en passant par les irradiance une moyenne comme celles de la météo sur terre, (max+min)/2 de 32°C qui m’a beaucoup étonné.

En tenant compte de la face non visible et sans clair de terre, l’ordre de -18°C ne paraît pas absurde comme je le pensais avant en ne faisant que les moyennes arithmétiques.

111.  Marot | 12/01/2012 @ 7:15 Répondre à ce commentaire

Bob (#109)
Sur ce sujet, j’ai envoyé la traduction d’un bon billet de Robert Brown à Araucan, scaletrans et MichelLN35.
Si l’un d’eux a votre adresse il peut vous le transmettre.

112.  Bob | 12/01/2012 @ 10:55 Répondre à ce commentaire

Marot (#111),
Merci. Si Araucan veut bien me l’envoyer ? C’est volontiers.

113.  lemiere jacques | 12/01/2012 @ 12:08 Répondre à ce commentaire

Bob (#109),
tout à fait!

114.  lemiere jacques | 12/01/2012 @ 20:05 Répondre à ce commentaire

Tiens à propos du problème traité façon corps noir, ce coup de gueule est amusant:
http://wattsupwiththat.com/201.....more-54662
même si il ne fait que les énumérer , il rappelle quelques problèmes qui compliquent la question

115.  Mihai V | 13/01/2012 @ 6:26 Répondre à ce commentaire

lemiere jacques (#114),

Excellentes réflexions de ce bon Dr R G Brown. Un texte à lire absolument.

quelques problèmes qui compliquent la question

C’est peu de le dire. Ces problèmes flanquent par terre tout espoir de modéliser le climat un peu sérieusement.

Pour les non anglophones, la TAG (« Trahison » Assistée par Google) permet quand même de se faire une bonne idée du sens général 😉

116.  lemiere jacques | 13/01/2012 @ 13:32 Répondre à ce commentaire

Mihai V (#115),
en fait je n’ai JAMAIS rien compris aux prises de bec sur les modèles simples de l’effet de serre d….je suis très heureux de lire ce brown qui me semble énoncer des évidences que certaines hypothèses de travail énoncées timidement dans les modèles ne me semblent pas lever.

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