Pas d’effet mesurable /1

Un astrophysicien expose ses vues sur la théorie conventionnelle de l’effet de serre.(extraits). Traduction de MichelLN35.

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(Source)
Discussion sur l'absence d'un effet mesurable de l'effet de serre.

Joseph E Postma, M.Sc. Astronomy

Résumé: Une faille contextuelle soutenant l’interprétation d’un effet de serre par retro-action radiative est identifié. Des données empiriques en temps réel venant d’une station de mesure climatique sont utilisées pour observer l’influence de « l’effet de serre » sur les profils de températures. Une équation différentielle ordinaire de conservation de l’énergie calorique incluant « l’effet de serre » est développée pour indiquer les profils de températures attendus en présence d’un « effet de serre ». Aucun « effet de serre » n’est observé dans les données mesurées. La chaleur latente de H2O est identifiée comme le seul phénomène piégeant la chaleur puis elle est modélisée. Une discussion sur l’existence de principes universels est utilisée pour expliquer pourquoi des arguments simplistes ne peuvent pas être employés pour justifier l’effet de serre.
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Voici quelques extraits de l'article de J. Postma.

1.1. Le problème et la vérité, sur l’albédo.

Une tentative bien connue de réfutation du postulat de « l’effet de serre atmosphérique » (GHE) a été trouvée dans Gerlich & Tscheuschner [1] « Réfutation de l’effet de serre du CO2 atmosphérique dans le cadre de la physique ». Une des critiques de cet article a été celle de Smith’s [2] « Preuve de l’effet de serre atmosphérique ». Le défaut commun de ces deux articles est qu'aucun véritable test empirique ne fut donné pour les deux positions,  au-delà de la qualité de l’utilisation des principes de la physique dans chacun des deux textes. Généralement, l’inférence d’un GHE est faite en comparant la température moyenne de l’air près de la surface de la Terre à sa température globale réelle de radiation calculée à partir de l’énergie absorbée du soleil : il y a une différence de 33K.

Il y a une faille contextuelle dans cette inférence car l’albédo terrestre moyen est beaucoup plus élevé que le véritable albédo de surface en raison de la présence de nuages dans l’atmosphère, donnant un albédo terrestre approximativement de 0.3, alors que le véritable albédo de surface est en réalité de seulement 0.04 [3]. De fait, sans les gaz à effet de serre, l’albédo ne serait pas de 0.3 mais de 0.04. La surface physique n’est pas là où se trouve l’albédo terrestre moyen de 0.3, ainsi la comparaison directe des températures en utilisant le même albédo est infondée, parce qu’un système est comparé à un système qualitativement différent avec des propriétés d’absorption (et probablement d’émissivité) différentes. Mais pour prendre un exemple trivial, dans ce manuel en ligne [4], nous pouvons lire :

  • « La température de surface de la Terre sans les gaz à effet de serre serait de 255K. Avec ces gaz, la température moyenne de surface est de 288K. Notre réchauffement total par effet de serre est de 33K. »
Cependant, sans gaz à effet de serre, l’albédo ne serait pas de 0.3 qui conduit aux 255K. L’albédo réel serait de 0.04. Donc, une comparaison valide est en réalité trouvée entre la température théorique de l’ensemble "terre sans gaz à effet de serre" (GHG : greenhouse gaz) et l'albédo correct qui correspond, avec la terre avec ses gaz à effet de serre et l’albédo associé. Dans cette comparaison signifiacative du ploint de vue physique, la différence de température entre la surface du sol théorique et la surface observée avec par dessus une atmosphère avec ses GHG, est seulement de 12°C, réduisant de presque les deux tiers l'effet attribué aux gaz à effet de serre. Il en résulte que la température moyenne globale de surface sans gaz à effet de serre, calculée en utilisant la méthode de la loi de Stefan-Boltzmann avec conservation de l’énergie étant donné le rayonnement solaire et l’albédo de surface spécifique, serait de 276K. La température moyenne de surface observée en présence de GHG est en
fait de 288K (15°C), ainsi l’effet de serre ne devrait en réalité
compter que pour les 12K additionnels et non les 33K qui sont toujours
incorrectement mentionnés.
Il devrait être noté que l’albédo, bien plus élevé en présence de GHG, est dû à la présence de nuages de gouttelettes de condensation du GHG vapeur d’eau. Ceci réduit la quantité de rayonnement solaire absorbée par le système et donc doit réduire la température, en dépit de l’effet réchauffant du GHE lié à la présence de la vapeur d’eau. On doit donc alors se demander : quelle serait la température théorique de la surface de la terre, avec les GHG en y incluant la vapeur d’eau mais sans formation de nuages ? Sans connaître (comme ci-dessus) le mécanisme du GHE et comment en tenir compte, nous ne pouvons répondre directement à la question, mais elle devrait au moins être supérieure à 276K, comme ci-dessus, étant donné que l’albédo n’est pas réduit par les nuages. Cependant, la réponse peut être simplement et facilement testée empiriquement les jours où il n’y a pas de nuages. Ce sera fait plus loin dans ce rapport. (NdA : partie non traduite). Sans l’effet refroidissant par augmentation de l'albédo des nuages au dessus de la surface (ils empêchent le chauffage dû à l’ensoleillement), le GHE devrait se manifester plus clairement. Nous devons aussi reconnaître que bien que la part principale de l’albédo terrestre soit due aux sommets des nuages, en altitude, nous ne pouvons toujours pas directement inférer que la température de 255K en présence de nuages devrait être présente au niveau de la surface physique, qu’il y ait ou non un GHE, parce que la surface radiative avec un albédo égal à 0.3 ne se trouve pas en surface. Il y a une dimension verticale qui affecte l’interprétation et doit être prise en considération. Martin Herzberg ajoute un détail supplémentaire [5], sur le fait que traiter l’émissivité comme valant l’unité de façon à obtenir « l’erreur de la terre froide » est aussi injustifié :
  • « Puisque la majorité de l’albédo est due au couvert nuageux, il est impossible pour la terre de rayonner vers l’espace à une émissivité unitaire si 37% de ce rayonnement est réfléchi vers la terre, ou absorbé par la base de ces mêmes nuages. Même pour ces parties de la Terre qui ne sont pas couvertes par des nuages, supposer que la surface océanique, les surfaces continentales ou les couverts de glace et de neige auraient des émissivités unitaires est déraisonnable. Ce faisceau de suppositions – conduisant à des températures moyennes de la Terre voisines de zéro – est montré dans la Fig. 1 ; et est connu comme l’erreur de la terre froide. »

Une seconde ambiguïté associée est que la valeur de 33K de « GHE » est une température radiative de corps noir effective calculée comme si elle devait être observée de l’extérieur du système (de l’espace), selon un spectre d’émission intégré, comparée à une température cinétique spécifique mesurée à une seule position en profondeur à l’intérieur de l’ensemble thermodynamique et radiatif. La température cinétique de 255K est trouvée en fait à l’altitude moyenne d’émission de l’énergie sortant de l’ensemble terrestre, en fait entre 5 et 6 km [6]. En terme de radiations, la surface de la terre n’est pas la surface rayonnante, et donc nous ne devrions pas nous attendre à ce que la surface terrestre ait cette température. En termes de surface rayonnante, la température de la Terre comme ensemble thermique intégré incluant donc l’atmosphère, comme vue de l’espace, a exactement la même valeur que la température effective de corps noir issue d’un calcul théorique. La terre, au regard de son seul moyen d’échange d’énergie – le rayonnement – est exactement à la température à laquelle elle est supposée être. Mais pour la plupart des systèmes gazeux naturels avec une gravité centrale, tels que les étoiles, il y aura une température de corps noir effective, tandis que la température cinétique du gaz suit une distribution, dans les principales couches radiatives, qui croît avec la profondeur ; voir Gray [7], table 9.2, par exemple. Ceci est vrai pour les étoiles car la source d’énergie est au dessous des couches radiantes ; cependant, la même chose est vraie pour l’atmosphère terrestre parce que la source principale d’énergie calorique, de la même façon, vient du rayonnement solaire engendrant de la chaleur dans la couche la plus profonde de l’atmosphère, à la frontière entre la surface et l’atmosphère. (Une partie du rayonnement solaire est absorbée directement dans l’atmosphère; voir [8] et [9] par exemple). Et ainsi, parce que la surface terrestre est le lieu où la chaleur du soleil est (en majorité) initialement déposée, qu’elle trouve ensuite son chemin à travers l’atmosphère par conduction et rayonnement, on s'attend à ce que la surface et les basse couches soient plus chaudes qu'en moyenne, les couches moyennes et supérieures. Ce fait est particulièrement pertinent quand on considère le potentiel maximum de réchauffement de la lumière solaire sous le soleil au zénith : pour un albédo, disons de 15% et sans nuage, la température d’insolation réelle s’établit à ~378K ou 105°C, par la loi de Stefan-Boltzman. De fait, la température moyenne potentielle instantanée par la lumière solaire sur toute la surface éclairée d’un hémisphère, en supposant un albédo de 0.3, a une valeur moyenne moyennée sur l’hémisphère de 322K ou +49°C.

Notons que la température moyenne sur les deux hémisphères n’est en réalité à la surface que de +15°C. Parce que cette énergie est initialement déposée dans les quelques premiers millimètres de surface des terres (pour l’océan, la plupart du rayonnement solaire est absorbé sur 200m de profondeur), et que de ce fait, c’est le seul endroit où l’insolation est convertie en chaleur, il est justifié de trouver que la surface est plus chaude que la moyenne intégrée de l’ensemble thermodynamique atmosphérique au-dessus d’elle qui conduit la chaleur au loin, de la même manière que le problème classique du barreau chauffé à une extrémité. La température effective de radiation du corps noir, étant une somme intégrée de l’émission à toutes les longueurs d’onde et de tous les points le long de la profondeur optique (i.e. physique) de l’atmosphère, requiert nécessairement que des températures cinétiques plus élevées que la moyenne radiative soient trouvées en dessous de la profondeur d’émission radiative moyenne, essentiellement en raison de la définition mathématique de ce qu’est une moyenne intégrée, et indépendamment de tout « GHE ».

(A suivre)

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45 Comments     Poster votre commentaire »

1.  Olivier | 27/12/2012 @ 1:49 Répondre à ce commentaire

Bon… voyons voir…

Je suis prêt à parier 1 000 € que dans 20 ans – âge où je partirai à la retraite – les travaux sur l’effet de serre de Joseph E. Postman, ou encore ceux Gerlich & Tscheuschner, ne seront pas enseignés dans la moindre formation universitaire…

Qui relève le pari ?

Marot ?

Rendez-vous dans les ruines de skyfall.fr, froides depuis longtemps, le 27 décembre 2032.

2.  Marot | 27/12/2012 @ 3:33 Répondre à ce commentaire

Le truqueur de bibliographie est de retour et il travaille à vingt ans comme tous les climastrologues.

3.  Mihai | 27/12/2012 @ 8:15 Répondre à ce commentaire

les travaux sur l’effet de serre de Joseph E. Postman ,

Même pas fichu de donner le nom correct, tellement il est pressé de déposer sa crotte.
Et il voudrait qu’on le prenne au sérieux…

4.  Murps | 27/12/2012 @ 10:02 Répondre à ce commentaire

Mihai (#3), non, il a raison.

On ne parle pas d’une théorie foireuse et de ceux qui l’ont démoli, cela n’a aucun intérêt.
Dans 20 ans « l’effet de serre » aura pris un coup de vieux, comme l’écologie politique actuelle.
Votre « effet de serre » est tenu à bout de bras par l’environnementalisme, exactement comme les théories de Lyssenko n’existaient que par volonté politique.

5.  Abitbol | 27/12/2012 @ 10:05 Répondre à ce commentaire

Marot (#2), si l’enseignement universitaire est aux mains des cryptopastèques, sans doute… Mais alors, le golum de Skyfall ne sera pas à la retraite dans 20 ans. Il devra continuer son travail durable à perpétuité.

6.  the fritz | 27/12/2012 @ 10:17 Répondre à ce commentaire

Zitounette,
dans 20 ans – âge où je partirai à la retraite
——————
Je me disais bien que t’es encore mouillé derrière les oreilles;
————————-
les travaux sur l’effet de serre de Joseph E. Postma
————————–
C’est pas des travaux; ce sont des réflexions d’un homme d’un âge mûr, physicien en plus et qui a certainement lu Joao Magueijo

7.  Murps | 27/12/2012 @ 14:04 Répondre à ce commentaire

Abitbol (#5), « l’effet de serre », mon précieeeeeeeeeux !!!!!
😆

8.  scaletrans | 27/12/2012 @ 20:34 Répondre à ce commentaire

Murps (#7),

Lecteur de Tolkien à ce que je vois… il y a pire, mes enfants en raffolent.

😆

9.  Murps | 27/12/2012 @ 22:20 Répondre à ce commentaire

scaletrans (#8), un truc que j’ai lu gamin, il y a 30 ans, et que j’ai vu au cinoche en famille cette semaine ! Grosse déception : c’est en plusieurs partie et je ne le savais pas !
😆
Mon préciiiiiiiieux porte-monnaie va en prendre un coup, l’effet de serre en 3D, ça douille !

10.  scaletrans | 28/12/2012 @ 17:18 Répondre à ce commentaire

Murps (#9),

Faites comme moi: enregistrez les deux épisodes sur votre box. Sur la mienne, on peut même transférer les fichiers sur disque dur. Le deuxième est meilleur que le premier.

11.  floyd | 29/12/2012 @ 0:01 Répondre à ce commentaire

Olivier (#1),

Moi je suis prêt à parier 1 milliard € que dans 20 ans tout le monde aura oublié le ‘réchauffement climatique’ et que cela n’intéressera plus personne, mais on peut aussi parier le même montant, qu’il y aura toujours autant de moutons crédubles pour croire à n’importe quoi, et qu’il y aura donc eu entre temps d’autres théories apocalyptiques pour tondre les moutons.

12.  Marot | 29/12/2012 @ 2:10 Répondre à ce commentaire

floyd (#11)
Vous avez raison, le truqueur de bibliographie joue petit jeu.

13.  pastilleverte | 29/12/2012 @ 23:05 Répondre à ce commentaire

floyd (#11),
+ 1 (pour d’autres « théories apocalyptiques)
sauf que d’ici là, le 21 décembre 2012 aura passé…
oooops, trop tard !!!!

14.  yvesdemars | 2/01/2013 @ 15:47 Répondre à ce commentaire

R Spencer et L Motl veulent faire croire que le réchauffement de la surface par les GES ne transgresse pas les lois de la thermodynamique (la 2ème en l’occurrence)

Néanmoins:

Spencer compare l’effet de serre à une maison bien isolée où il fait plus chaud à chauffage égal : certes mais cela ne réchauffera pas le radiateur (le sol)

Wood a montré que le refroidissement de la surface chauffée par le soleil se faisait par convection/conduction et non par radiation ou si peu

Je suis d’accord sur la fait que les GES peuvent modifier la forme du gradient de T dans la colonne d’atmosphère mais celle-ci faisant plusieurs km la variation de T de l’air au contact du sol ne peut être que très faible

Enfin ils persistent à appliquer les équations du corps noir à des gaz ce qui est plus qu’osé

http://motls.blogspot.fr/2013/......html#more
http://www.drroyspencer.com/20...../#comments

15.  MichelLN35 | 2/01/2013 @ 20:07 Répondre à ce commentaire

yvesdemars (#14),

Je trouve que les deux discussions sont formidables et à peu près courtoises à première vue.

Je pense en effet que la notion de corps noir et ses équations appliquées à la terre est une erreur grossière que je ne pensais pas possible par L Motl. J’ai peut – être tort après tout.

Mais il y a aussi une confusion fréquente entre la chaleur, agitation moléculaire mesurée par un niveau d’échange d’énergie calorique de forme cinétique avec un thermomètre et le flux de chaleur « transporté » par les radiations infrarouges qui à proprement parler ne devrait pas être appelées « radiations termiques » ou caloriques car elles ne sont que de l’énergie radiative et non de l’énergie calorique (cinétique).

D’ailleurs la plus grosse part de l’énergie potentielle terrestre est acquise dans les océans en y étant transportée par les rayons lumineux visibles et proche UV et non par les infrarouges.

Mais les principaux arguments avancés viennet des observations sur les autres planètes à atmosphères, telluriques on non et avec ou sans gaz à propriétés radiatives.

Comme dans les publis actuelles de Scafetta, ce sont les données empiriques qui sont essentielles pour asseoir les théories explicatives. Il vient de participer, voir sur Arxiv, à un travail de géologie sur les évaporites (halite et gypse en Méditerranée qui me semble très propmetteur.

Voir aussi toujours sur arxiv un travail de Maslov sur les processus d’autoorganisation climatiques terrestres.

16.  papijo | 4/01/2013 @ 10:21 Répondre à ce commentaire

yvesdemars (#14),
Pas d’accord avec vous:

Spencer compare l’effet de serre à une maison bien isolée où il fait plus chaud à chauffage égal : certes mais cela ne réchauffera pas le radiateur (le sol)

Le problème vient peut-être de ce que vous entendez par « à chauffage égal ». Spencer indique à « puissance » égale. Comme il est évident que si la « température de la maison » est maintenue constante, la puissance de chauffage doit diminuer. A l’inverse, si la puissance de chauffage est maintenue, la température de la maison va augmenter, et celle du radiateur avec !

Dans le cas de l’atmosphère, avec les hypothèses qui vont bien (albedo, transparence aux radiations lumineuses, …), la puissance reçue au sol est constante. Cette puissance est restituée à l’univers par rayonnement direct vers l’espace et par réchauffement (radiation + convection) des couches supérieures, puis rayonnement de ces couches supérieures vers l’espace et vers le sol. Plus il y aura de GES, et plus cette deuxième fraction sera importante. Pour une même température du sol, il y aura d’avantage de chaleur redescendant sur le sol. La température du sol ne peut donc pas rester constante.

Cela ne remet pas en cause le 2ème principe, car le flux global de chaleur (convection + rayonnement) va bien du sol (env 15°C), vers l’atmosphère (15 à -70°C) , et de là vers l’espace (-271°C), toujours du chaud vers le froid.

17.  scaletrans | 4/01/2013 @ 10:25 Répondre à ce commentaire

Allons-nous encore relancer le débat sur le « bidulator » ? 😆

18.  Bob | 4/01/2013 @ 12:27 Répondre à ce commentaire

WUWT signale un papier intéressant (des stats) de Beenstock et al qui montre que les variations de température et le taux de CO2 ne seraient pas “cointégrés” ce qui signifierait qu’il est peu probable que le CO2 soir la cause du GW.
C’est une méthode de stat en vogue, visant à détecter les corrélations abusives et qui a permis de tuer quelques canards en économie.

Notre (nos) matheux de service, pourrait-il jeter un oeil ?

le papier est là.

19.  yvesdemars | 4/01/2013 @ 14:27 Répondre à ce commentaire

papijo (#16),

et celle du radiateur avec !

non car la température du rdiateur dans une maison chuaffé est touours plus élevée que celle de l’air ambiant

Cela ne remet pas en cause le 2ème principe, car le flux global de chaleur (convection + rayonnement) va bien du sol (env 15°C), vers l’atmosphère (15 à -70°C) , et de là vers l’espace (-271°C), toujours du chaud vers le froid.

si le flux de chaleur va du chaud vers le froid la surface de contact ne peut pas s’échauffer

ou alors il faut supposer dans l’équation q=-c x grad(T) ou q est le flux de chaleur et T la température que c (conductivité de l’atmosphère) est égal à zéro

C’est très largement développé sur le site de J Duran dans le bloc effet de serre

20.  yvesdemars | 4/01/2013 @ 14:30 Répondre à ce commentaire

erratum

non car la température du radiateur dans une maison chauffée est touours plus élevée que celle de l’air ambiant

addendum

ou alors il faut supposer dans l’équation q=-c x grad(T) ou q est le flux de chaleur et T la température que c (conductivité de l’atmosphère) est égal à zéro

et c’est ce qui a été paramétré dans les modèles du GIEC à la demande de Hansen en violation absolue de la réalité

21.  joletaxi | 4/01/2013 @ 14:38 Répondre à ce commentaire

scaletrans (#17),

avouez que ce serait très inquiétant de ne pas pouvoir reposer en paix dans son cercueil, car perso, je ne pense pas avoir la réponse de mon vivant même si je dois un jour être centenaire, sucrant les fraises dans ma maison de repos mouroir

22.  scaletrans | 4/01/2013 @ 16:04 Répondre à ce commentaire

joletaxi (#20),

Vous êtes pessimiste. On ne peut évidemment pas prouver l’inexistence de quelque chose qui n’existe pas: le réchauffement par backradiation, mais on peut – et on doit- comparer la chose à une machine à mouvement perpétuel du second type; et à mon sens c’est suffisant.

23.  papijo | 4/01/2013 @ 16:13 Répondre à ce commentaire

yvesdemars (#18),

la température du rdiateur dans une maison chuaffé est touours plus élevée que celle de l’air ambiant

24.  Bob | 4/01/2013 @ 16:20 Répondre à ce commentaire

joletaxi (#21), yvesdemars (#20),

Le gros malentendu vient du fait qu’un certain nombre d’auteurs ont affirmé que les GES « réchauffent la planète » (et certains continuent à le faire).
Ce qui implique un apport supplémentaire de calories vers la Terre et de grosses difficultés avec la thermo (dénoncées par G et T).

En réalité, il ne s’agit pas de « réchauffer la planète » mais de « ralentir son refroidissement », ce qui est totalement différent et ne s’oppose pas au second principe.

Il n’y a rien de nouveau dans ce que raconte Spencer. C’est bien dans sa ligne de pensée et dans la droite ligne de « Yes Virginia etc. ».
Idem pour la dissymétrie des irradiations up et down qui, à mon avis, n’est pertinente qu’à proximité de l’altitude critique (émission vers le cosmos) définie par Lindzen.
De manière générale, je trouve les descriptions de Spencer plutôt « naïves », sans être idiotes, bien sûr.

Pour moi, ce (long) débat trouve son origine dans l’utilisation abusive et malencontreuse du vocabulaire de la thermo (par exemple confusion chaleur-énergie etc.) par certains.

Il semble que les choses se soient, peu à peu, améliorées.

25.  papijo | 4/01/2013 @ 16:46 Répondre à ce commentaire

papijo (#21),
Je continue … (le bouton « Valider » est trop sensible !)

Je maintiens.
Supposez une surface de radiateur de 1 m², un coefficient d’échange par convection avec l’air de 15 W/°C, l’air à 20°C et le radiateur initialement à 60.

La puissance échangée est de 15 * 1 * (60 – 20) = 600 W
Si la température de la pièce passe à 22°C, pour écouler ses 600 W, la surface du radiateur devra monter à 62°C !
Si on ajoute un échange par rayonnement, la température sera un poil différente, mais le sens de variation restera le même.

si le flux de chaleur va du chaud vers le froid la surface de contact ne peut pas s’échauffer
ou alors il faut supposer dans l’équation q=-c x grad(T) ou q est le flux de chaleur et T la température que c (conductivité de l’atmosphère) est égal à zéro

Je ne comprends pas votre raisonnement. Tout d’abord l’équation de conduction que vous donnez ne s’applique que pour des solides ou à la limite un fluide « immobile » ou non turbulent (dans une couche limite éventuellement).

Pour info, le coeff de conduction de l’air est de 0,0262 W/m/° (lien). Sur une distance d’un mètre, l’échange par convection mentionné ci-dessus est donc: 16 / 0,062 = 610 fois plus important que l’échange par conduction. Aussi en pratique, le coefficient d’échange par convection incorpore les échanges par conduction et on oublie la conduction !

Je ne pense pas être en contradiction avec J Duran sur ces sujets !

26.  yvesdemars | 4/01/2013 @ 18:04 Répondre à ce commentaire

papijo (#23),

êtes vous sûr ???
la formule de Newton permet de déterminer l’échange de chaleur en fonction de la différence de températures pas l’inverse

27.  yvesdemars | 4/01/2013 @ 18:06 Répondre à ce commentaire

si l’eau entre dans le radiateur à 60°C et en ressort à 62°C on peut faire marcher une machine de Carnot avec ce système …

qu’en pense Bob?

28.  Alpiniste | 4/01/2013 @ 18:13 Répondre à ce commentaire

Il me semble qu’il y a consensus sur le fait que l’effet de serre et le profil vertical de température de la troposphère sont intimement liés.
Voir à ce titre ce texte de JL. Dufresnes du LMD.
Je ne comprends pas pourquoi Spencer tient absolument à ce que le gradient thermique (le lapse rate) résulte de l’effet de serre. Pour moi, ce gradient est l’effet de serre et il s’explique assez simplement par la thermodynamique plutôt que par le seul rayonnement IR.

29.  the fritz | 4/01/2013 @ 18:14 Répondre à ce commentaire

Bob (#22), En réalité, il ne s’agit pas de “réchauffer la planète” mais de “ralentir son refroidissement”, ce qui est totalement différent et ne s’oppose pas au second principe.

——————————–
Ne crois-tu pas qu’il s’agit encore plus simplement de répartir la chaleur différemment dans les diverses unités qui composent le meli melo climatique de la Terre

30.  Bob | 4/01/2013 @ 18:49 Répondre à ce commentaire

the fritz (#28),

Oui, aussi, bien sûr. Mais tout cela est complexe et très difficile à modéliser avec une connaissance limitées de la physique et de la physicochimie. Même en « extrapolant » certaines lois de la physique démontrées dans d’autres circonstances.
Mais quand je parle de « refroidissement », je pense aux IR rayonnés dans l’espace qui évitent que la Terre, constamment éclairée par le soleil, ne devienne la poêle à frire chère à Rocard.

31.  Bob | 4/01/2013 @ 19:39 Répondre à ce commentaire

yvesdemars (#26),

AMHA, En temps normal, la température de l’eau qui circule dans le radiateur est imposée par la chaudière. Elle est constante si le débit est suffisant.
Pour que cette eau soit réchauffée lors de son passage dans le radiateur de la pièce, il faudrait que la température de la pièce soit supérieure à celle du radiateur, ce qui est impossible.

32.  MichelLN35 | 4/01/2013 @ 20:00 Répondre à ce commentaire

Bob (#28),
joletaxi (#20),

Je pense qu’il faut revenir sur terre ou plutôt sur la lune avec Appolo.
La température maximale possible sous l’équateur lunaire, même sans atmosphère, y a été MESUREE pendant plusieurs mois, la limite maximale théorique de 121 °C (corps noir St.-Boltz.) n’est jamais atteinte, même à midi, les 100°C non plus à cause de la conduction interne. Donc la poële à frire de Rocard est une aimable plaisanterie même pour un petit coin de la terre.

Rien que sur la face éclairée, les zones polaires ont une moyenne de T avoisinant les 100K (-171°C), la moyenne instantanée de cette face de pleine lune avoisine les -71°C.

N’oublions pas que dans les zones émergées polaires terrestres il y a des glaces de plusieurs centaines de milliers d’années et pas très loin de un million d’années pour les plus anciennes.

33.  yvesdemars | 4/01/2013 @ 20:06 Répondre à ce commentaire

Bob (#29),

merci je suis rassuré

d’ailleurs si ce n’était pas le cas le radiateur pourrait délivrer une chaleur infinie si la température de la pièce était à 0 K, ce qui ferait péter la chaudière 🙂

34.  Murps | 4/01/2013 @ 21:36 Répondre à ce commentaire

the fritz (#27), j’aurais plutôt dit « changer la position d’équilibre du système »…

35.  papijo | 4/01/2013 @ 22:33 Répondre à ce commentaire

yvesdemars (#24),

la formule de Newton permet de déterminer l’échange de chaleur en fonction de la différence de températures pas l’inverse

Pas d’accord, la formule est parfaitement réversible.
yvesdemars (#25)

si l’eau entre dans le radiateur à 60°C et en ressort à 62°C

Ce ne serait pas plutôt l’inverse ?
Bob (#29),

AMHA, En temps normal, la température de l’eau qui circule dans le radiateur est imposée par la chaudière. Elle est constante si le débit est suffisant.
Pour que cette eau soit réchauffée lors de son passage dans le radiateur de la pièce, il faudrait que la température de la pièce soit supérieure à celle du radiateur, ce qui est impossible.

En marche normale, je suis bien d’accord une chaudière normalement constituée comporte un thermostat qui règle la température de sortie et la puissance délivrée est variable. Ici, comme rappelé plus haut, R Spencer se place dans le cas où au contraire, la puissance délivrée est constante (par exemple, on place une résistance électrique fixe, sans aucune régulation pour chauffer l’eau). Si la température de la pièce monte, alors pour écouler la même énergie, la température du radiateur va forcément monter (à moins bien sûr que la chaudière explose avant car elle ne supporte pas cette température/pression !)

36.  Bob | 5/01/2013 @ 10:42 Répondre à ce commentaire

papijo (#34),

Si la température de la pièce monte, alors pour écouler la même énergie, la température du radiateur va forcément monter

Je ne comprends pas bien :
Si la température de la pièce monte et comme le radiateur est dans la pièce, sa température va également monter, comme celle de tous les autres objets de la pièce, d’ailleurs.

37.  Murps | 5/01/2013 @ 11:28 Répondre à ce commentaire

Tout dépend de vos modélisations.
On peut raisonner comme ça :

1) Si votre maison est totalement isolée (enceinte adiabatique…) la température monte jusqu’à l’infini, tant que votre radiateur fournit de l’énergie venant de l’extérieur et qui ne peut sortir.

Thermodynamiquement c’est exact.
Mais raisonner comme ceci est très abstrait, on oublie que la chaleur c’est de la matière qui s’agite et rayonne.

2) Puisque tout dépend de votre source de chaleur, supposons que votre radiateur (à eau chaude…) soit parcouru par de l’eau à 60 °C…
Eh bien, sauf erreur de ma part la température maxi de la pièce totalement isolée sera de 60 °C, car aucun échange de chaleur ne peut avoir lieu entre deux corps à la même température

Thermodynamiquement c’est encore exact et c’est plus proche de la réalité.

3) Si votre radiateur est électrique le problème est le même car leurs températures de surface sont sensiblement de 70°C.
Avec votre grille-pain ou votre four, vous monterez plus haut, disons 200 °C, mais pas au-dessus de la source.

Votre maison isolée se comportera comme un corps qui se met systématiquement à la température de la source après un certain temps.

Il me semble qu’il n’y a pas d’incohérence entre 1) et 2) et 3)

J’ai bon ou vous voyez des fautes ?

38.  papijo | 5/01/2013 @ 13:29 Répondre à ce commentaire

Murps (#35),
Le 1 est exact

Le 2 est tout aussi exact, mais ne correspond pas à l’hypothèse de R Spencer (puissance constante par analogie à la puissance constante reçue du soleil)

Pour le 3, encore une fois, si on est à puissance constante (on a supprimé le thermostat), la température montera bien au delà des 70°C, jusqu’à ce que la résistance fonde ou que la maison prenne feu ! Par contre, avec un appareil « normal » du commerce et en bon état, vous avez raison.

Bien sûr, la température de la pièce évoluera dans le même sens que celle de la résistance, sans jamais pouvoir la dépasser !

39.  Murps | 5/01/2013 @ 14:14 Répondre à ce commentaire

papijo (#36),

Le 2 est tout aussi exact, mais ne correspond pas à l’hypothèse de R Spencer (puissance constante par analogie à la puissance constante reçue du soleil)

Sans doute, mais par conduction ou convection on ne peut pas avoir de puissance constante puisque cette puissance transmise est fonction de la différence de température entre la source et le milieu. Elle diminue et tend vers zéro à égalité de température.
Et par rayonnement ? Ca donne quoi ?

Comme ça, au débotté je ne sais pas…

40.  yvesdemars | 5/01/2013 @ 14:59 Répondre à ce commentaire

Bob (#34),

en reprenant le post n°23 si la température de la pièce monte à 60°c à combien monte la température du radiateur à 100°C ?????????? 🙂
zut Murps m’a doublé

dans l’exemple de la pièce la température de l’air montera jusqu’à ce que il y ait équilibre en la chaleur dissipée par le radiateur et les fuites thermiques (il y en a toujours dans la vraie vie)

En revenant à l’atmosphère la convection augmentera (voir les mirages du désert) pour évacuer la chaleur du sol (voir aussi les vents thermiques sur les côtes en été)

En fait selon Lindzen cette histoire d’effet de serre c’est une question de refroidissement du sol et non de réchauffement par l’atmosphère (qu’il soit convectif / conductif ou radiatif). Notons que l’effet radiatif est variable en fonction de la nature du sol si celui-ci est chauffé par lesoleil : fort pour du macadam, faible pour de la végétation telle que forêt mais aussi du climat : Aujourd’hui avec 7°c -contre 11 prévus par MF ce matin 🙂 – et un temps couvert je doute que le sol émette beaucoup de radiations pour exciter les molécules de CO2

Lindzen affirme que les échanges convectifs sont très largement prédominants dans la troposphère et que dans la stratosphère qui est beaucoup plus calme les effets radiatifs sont plus élevés

41.  minitax | 5/01/2013 @ 16:54 Répondre à ce commentaire

Murps (#37), le flux par rayonnement ne dépend pas de la température de la pièce mais uniquement de la température du radiateur (loi de SB).
Le flux par conduction, on oublie car totalement négligeable.
Le flux par convection est à peu près du même ordre de grandeur que celui par radiation pour un chauffage radiant autour de 50°C (pour un convecteur électrique, qui chauffe bien plus, la convection est bien plus forte, d’où un chauffage « désagréable » comparé à un chauffage radiatif sur une grande surface).

Bref, comme pour tout en science, c’est question d’ordres de grandeurs. Donc l’argument pour défendre l’effet de serre en disant que la hausse de température de la pièce fait augmenter la température du radiateur, ça revient à dire que la queue remue le chien. C’est pas faux… mais uniquement en théorie.
En attendant, ceux qui le maintiennent font le mort quand on leur demande pourquoi la température de Bangkok, qui baigne dans presque 100% d’humidité relative donc sous un « effet de serre » massif, est la même que celle de Tombouctou, qui est en plein désert. Mais hé, c’est la « science » climatique.

42.  Murps | 5/01/2013 @ 17:36 Répondre à ce commentaire

minitax (#39),

Murps (#37), le flux par rayonnement ne dépend pas de la température de la pièce mais uniquement de la température du radiateur (loi de SB).

Sans aucun doute.
Rigoureusement c’est même la loi de Kirchhoff qu’on doit prendre (mais c’est pareil pour ce qui nous intéresse).

Maintenant, une fois la température du milieu a égalité avec la source, les deux corps sont en équilibre thermique, et l’affaire s’arrête là, c’est à dire quand le milieu a pris la température de la source.
La source n’a effectivement pas de raison de monter en température, pas plus que ne l’autorise le seconde principe.

Donc l’argument pour défendre l’effet de serre en disant que la hausse de température de la pièce fait augmenter la température du radiateur, ça revient à dire que la queue remue le chien. C’est pas faux… mais uniquement en théorie.

Il me semble que c’est effectivement faux… même en théorie !
Après, j’aime bien la thermo, je me suis pas mal débrouillé à une époque avec, mais je me méfie de ce genre de questions et je me trompe peut-être.
On imagine pas le nombre de petits problèmes en apparence simples qui peuvent planter des gens qui semblent qualifiés.
😉

43.  Nobody | 5/01/2013 @ 17:58 Répondre à ce commentaire

Murps (#42),

et l’affaire s’arrête là, c’est à dire quand le milieu a pris la température de la source.

… ce qui n’arrivera jamais si tu continue à apporter de l’énergie à la source (donc pas dans le cas d’un radiateur à puissance constante), dont la température continuera donc d’augmenter… sauf si la pièce est mal isolée et qu’à un moment la puissance perdue par défaut d’isolation compense la puissance apportée au radiateur.
L’équilibre arrive alors, avec un flux de chaleur constant entre le radiateur et les zones au contacts de l’extérieur de la pièce.

Il me semble que c’est effectivement faux… même en théorie !

Bah non, c’est vrai…. et facile à vérifier:
Prend un radiateur à contrôle de puissance (non contrôlé par un thermostat), et place le dans une pièce ouverte à tout vent l’hiver (mettons à 10°)…. et l’été à puissance égale dans une pièce ouverte à tout vent (mettons à 25°)… et mesure la température d’équilibre à la surface du radiateur…

Le problème pour l’effet de serre, c’est que le flux principal de chaleur entre le radiateur (la terre réchauffée par le soleil) et la partie de l’atmosphère qui se refroidit par radiation vers l’espace, est principalement non radiatif et très complexe (convection, chaleur latente, etc…), mal modélisable et non mesurable précisément….
Donc la solution simpliste qui consiste à attribuer les variations « d’effet de serre » à la seule concentration de CO2 dans la partie de l’atmosphère qui se refroidit en irradiant vers l’espace, n’est que le reflet de l’ignorance de ce qui se passe réellement et précisément dans ce cas au niveau des flux de chaleur convectifs et de chaleur latente.

44.  papijo | 5/01/2013 @ 21:28 Répondre à ce commentaire

Nobody (#43),
Je suis d’accord avec les explications de Nobody, sans doute plus claires que les miennes !

Pour ce qui concerne le CO2, je ne suis pas climatologue, mais intuitivement, je dirais que tout baser sur le CO2 et rien sur les nuages me semble très léger !

45.  Murps | 6/01/2013 @ 11:57 Répondre à ce commentaire

Nobody (#43),

… ce qui n’arrivera jamais si tu continue à apporter de l’énergie à la source (donc pas dans le cas d’un radiateur à puissance constante), dont la température continuera donc d’augmenter…

C’est le cas 1) de Murps (#37),
On apporte de l’énergie en continue dans une enceinte adiabatique : la température monte indéfiniment.

Bah non, c’est vrai…. et facile à vérifier:
Prend un radiateur à contrôle de puissance (non contrôlé par un thermostat), et place le dans une pièce ouverte à tout vent l’hiver (mettons à 10°)…. et l’été à puissance égale dans une pièce ouverte à tout vent (mettons à 25°)… et mesure la température d’équilibre à la surface du radiateur…

Non, c’est faux, j’en suis pratiquement sûr, ou alors on parle pas de la même chose.
Le fait d’avoir une température de l’air différente fait varier le gradient de température de la surface du radiateur vers l’air.
Mais on ne peut pas en conclure que l’air réchauffe le radiateur.
La chaleur va toujours du chaud au froid, la « température de surface » du radiateur sera comprise entre la température de la source et celle du milieu. Avec de l’air à 25 °C, Tsurface sera plus élevée qu’avec de l’air à 10 °C.
Mais la température de la source sera la même !
Ceci dit, pour ne pas se marcher sur les pieds dans un problème comme cela il faut être extrêmement rigoureux dans l’énoncé et dans les termes utilisés.

Le problème pour l’effet de serre, c’est que le flux principal de chaleur entre le radiateur (la terre réchauffée par le soleil) et la partie de l’atmosphère qui se refroidit par radiation vers l’espace, est principalement non radiatif et très complexe (convection, chaleur latente, etc…), mal modélisable et non mesurable précisément….

Cela ne fait aucun doute !
Et même pire que cela : je me suis toujours demandé pourquoi l’atmosphère (au sens large) ne se réchaufferait pas sous l’effet du rayonnement.
Tenez, qu’adviendrait-il d’un petit ballon d’air parfaitement transparent (même aux infrarouges) qui serait exposé au soleil ?
Ca chaufferait pas car il n’y a pas de backradiation infrarouge venant du sol ?

Je suis presque certain qu’un gaz éclairé chauffe tout seul comme un solide ou un liquide…