Discussions sur l’effet de serre

L’effet de Serre atmosphérique engendre d’innombrables discussions sur son interprétation et son fonctionnement. Voici une page dédiée aux commentaires le concernant.

Un peu de lecture pour le comprendre :

Taking greenhouse warming seriously par Richard Lindzen

L’effet de serre atmosphérique : plus subtil qu’on ne le croit ! par Jean-Louis Dufresne

Comprendre l’effet de serre par P. de Larminat

Les commentaires seront lourdement modérés. Pas de hors-sujet et restons courtois.

Le fil de discussion précédent est archivé ici.

 

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1701.  Cdt Michel e.r. | 23/02/2020 @ 1:47 Répondre à ce commentaire

Joue de porc (#1699),

Il y a près de 10 ans qu’on en a parlé ici :

Réfutation de l’effet de serre du CO2 atmosphérique selon les lois de la physique.
Publié le 2/08/2010 par Araucan

Voici la traduction faite par Scaletrans soutenu par Manu de l’article de vulgarisation de Gerhard Gerlich et Ralf D. Tscheuschner sur leur article de réfutation de l’effet de serre du CO2, source de bien des polémiques.

http://www.skyfall.fr/2010/08/.....-physique/

Je peux fournir la traduction par Pascal Gapany de l’article complet de G&T. C’est un document PDF d’une centaine de pages pesant 2.58 Mo.

1702.  MichelLN35 | 23/02/2020 @ 10:08 Répondre à ce commentaire

Cdt Michel e.r. (#1701),

Oui commandant, j’ai commencé la traduction mais c’est trop prenant. Je pense que tout est dans ces articles et en particulier la relation entre degré de T et Q d’énergie cinétique par degré qui est POSTULEE constante, ce qui est mathématiquement autant que physiquement impossible et justifie les points 2 et 3 de la REFUTATION de Gerlich et Tscheuschner.

2 Il n’existe pas de calcul pour définir la température moyenne de surface d’une planète;
et 3) La différence fréquemment mentionnée de 33°C est un nombre sans signification et calculé faussement;

1703.  MichelLN35 | 23/02/2020 @ 12:03 Répondre à ce commentaire

@phi #1697 et @ Murps #1698
J’ai eu la même réaction que vous. Je crois cependant avoir trouvé l’origine de cette confusion qui semble obscurcir le jugement de chacun. J’ai discuté de ceci ici : https://tinyurl.com/y992nqca .
Personne jusqu’à aujourd’hui n’a voulu discuter de mon analyse de la thermométrie, mesure de la chaleur = énergie cinétique par la variation volumique du Hg.

Une autre approche récente de ces relations entre T et énergie cinétique a été introduite par l’utilisation de la fonction detrend : sur les dérivées des séries de températures dans les graphiques WoodForTrees réalisée sur MM&M par Paul AUBRIN par exemple ici : Comparaison gr T vs CO2 Paul Aubrin https://tinyurl.com/y287r4xp et ici https://tinyurl.com/w4aywp6 pour ce graphique WFT https://tinyurl.com/y79v5jpr

La formulation de la notion d’ENTROPIE, dont la constante kB, est utilisée pour mesurer la Q de chaleur, me semble particulièrement aberrante. Dans la relation d’Avogadro, (tirée de « Les Atomes » de Jean Perrin), base de la thermodynamique, pour une molécule gramme d’un gaz parfait, 3/2 p*Vm = ½ Mm*U^2 = 3/2 Na* kB*T. La constante de Boltzman, kB est exprimée en joules par mole et par degré. Qu’est-ce que cela sous-entend ?

La constante kB est une constante discrète qui doit être affectée à un nombre discret de molécules comme la constante de Planck est associée à une fréquence discrète, il n’y a pas de demi photon comme il n’y a pas de demi molécules dans une mole de Na molécules. Par contre, la T est une grandeur physique continue et non discrète, c’est une grandeur affectée à l’origine d’une variation volumique, (1/100 de la variation volumique d’un gaz parfait à la pression d’une atmosphère entre glace fondante et eau bouillante) suivant la stricte définition de la calorie de 1823 quand personne ne savait encore la nature physique de la chaleur. Un exemple éclairera peut-être le problème.

Soit 2 moles d’un gaz parfait l’une à +10 degrés C, l’autre à -10°C. Sous pression atmosphérique, elles n’occupent pas des volumes (Vm volume molaire) identiques. Le mélange de ces deux masses égales est le plus souvent compris comme un volume de 2*22,4 litres à 0°C. C’EST FAUX en raison du second principe de la thermodynamique qui dit qu’au cours de tout transfert de chaleur, il y a augmentation de l’ENTROPIE du mélange. La fraction qui se refroidit produit plus d’entropie en chauffant l’autre que celle-ci n’en perd.

Je pense que l’on ne peut écrire que » kB s’exprime en joules par mole et par degré » car si « par mole » est juste, « par degré » ne l’est pas car alors il faut supposer que le nombre de molécule par degré est toujours identique sur toute l’échelle de Kelvin pour une même pression atmosphérique.

Je comprend le suicide de Boltzmann confronté à cette controverse avec ses pairs sur une notion aussi fondamentale de physique. Qu’en pensez-vous ?

1704.  jdrien | 23/02/2020 @ 15:40 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#1703), la vraie raison du suicide de Boltzmann:

« Mais début mai 1906, il a un nouvel accès de neurasthénie sévère. Il est très corpulent, pratiquement aveugle et souffre d’insuffisance rénale et d’angine de poitrine. Il est paralysé par la peur d’entrer en cours. Il est obligé d’arrêter ses cours qui sont repris par Stefan Meyer. Ernst Mach écrit :

« Boltzmann allait donner des cours pendant le semestre d’été, mais il dut les annuler, probablement en raison de sa maladie nerveuse. On savait dans les cercles informés que Boltzmann ne pourrait probablement plus jamais faire cours. On entendait dire qu’il devait être placé sous surveillance médicale constante, car il avait déjà essayé de se donner la mort. » (p. 129)3

Pendant l’été, Henriette prend l’initiative de l’emmener en vacances au bord de la mer Adriatique à Duino, près de Trieste, alors en territoire austro-hongrois. Le 5 septembre 1906, pendant qu’elle est à la plage, Boltzmann se suicide.

1705.  Murps | 23/02/2020 @ 21:42 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#1703), vous avez dit pas mal de choses.

Entres autres je ne vois pas en quoi mélanger une mole à -10 et une à +10 poserait problème en terme d’interprétation…

1706.  volauvent | 24/02/2020 @ 8:59 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#1703),

Ne réinventez pas la physique… Reprenez tout à partie de la classe de seconde…PV=nRT…

Concernant G et T, dans leur première publication ils font des remarques judicieuses sur la complexité des calculs et les approximations utilisées par les climatologues. Mais ils critiquent surtout les schémas du type » Trenberth » qui ne sont que des mauvaises vulgarisations. De plus, ils se placent d’un point de vue strictement de physiciens mathématiciens purs, pas de physiciens opérationnels.
A la rigueur, ce premier papier peut apporter des éléments utiles au débat.
Par contre, ils ont fait un deuxième papier, endossant la théorie « adiabatique pure » qui est une bêtise, un raisonnement circulaire, ce qui les discrédite.

1707.  Joue de porc | 24/02/2020 @ 15:18 Répondre à ce commentaire

Volauvent votre pseudo laisse à penser que vos idées ont peu de poids et s’envolent à la moindre brise.

1708.  scaletrans | 24/02/2020 @ 15:24 Répondre à ce commentaire

Joue de porc (#1707),
Aurions-nous là un animal légendaire de la culture nordique ? wacko

1709.  Cdt Michel e.r. | 24/02/2020 @ 16:28 Répondre à ce commentaire

scaletrans (#1708),
Un clone de R.bert, plus que sûrement.

1710.  MichelLN35 | 24/02/2020 @ 18:24 Répondre à ce commentaire

Quelques réponses aux commentaires de mon texte #1703 ci-dessus
@ 1697. phi | 22/02/2020 @ 11:05
Vous avez raison c’est une fausse science mais elle s’appuie sur des notions qui semblent faire consensus chez tout un chacun, climato crédule comme climato sceptique. C’est souvent une question de vocabulaire. La sensibilité climatique traduit une relation quantitative est temporelle entre variation de CO2 et variation postulée de température. Mais personne ne prend en compte que de très nombreuses expériences et mesures démontrent sans ambigüité qu’à toutes les échelles de temps la variation de température précède celle de CO2. Cette simple constatation invalide par définition la notion de sensibilité parce qu’une causalité doit toujours précéder une conséquence.

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@ 1704. jdrien | 23/02/2020 @ 15:40
Merci pour ces informations sur Boltzmann, elles sont probablement en allemand mais je serais tout de même intéressé par leur référence qui doit correspondre au 3 de (p. 129)3. Moi je n’ai repris d’informations qu’indirectes aussi par wikipedia. La première tentative de suicide était de 1901 si je m’en souviens bien, peut-être pendant les études ou au début de la préparation de thèse de Lise Meitner chez le physicien Exner. La controverse était rude entre les physiciens de cette époque clé. Depuis ses études statistiques sur la notion d’entropie dans la décennie 1870, depuis 30 ans donc, qui se rattachaient à la théorie atomique d’Einstein, les partisans de la théorie des ondes et ceux de l’atome devaient probablement s’affronter plus ou moins aimablement et même, pourquoi pas avec des remarques ad hominen.

Boltzmann était marqué par ses travaux avec Stefan sur la quantification de la constante de Planck, et le corps noir qui associe à chaque photon une énergie électromagnétique unique pour une fréquence discrète. Je ne pense pas qu’il puisse avoir écrit que sa constante d’entropie discrète, kB, pouvait être couplée à l’unité arbitraire de variation de volume, T, sous la forme T^-1, c’est-à-dire 1/T, alors qu’elle était déjà associée à l’unité discrète de masse moléculaire de matière, exprimée par le nombre d’Avogadro correspondant à une molécule gramme. Mais pour cela il nous faudrait des articles de Boltzman et, peut-être la thèse de Lise Meitner.
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@ 1705 Murps | 23/02/2020 @ 21:42
Ce que vous ne comprenez pas c’est que tout transfert de chaleur, énergie cinétique s’accompagne d’une augmentation de l’entropie du système, donc la température résultant du transfert ne peut pas être la moyenne arithmétique des températures de départ. Celle qui chauffe l’autre augmente plus l’entropie du système que la chauffée ne perd d’entropie. Et comme l’entropie est définie comme fonction (pour ne pas dire proportionnelle) de 1/T quand T tend vers 0, 1/T tend vers l’infini. Donc, si vous faites une moyenne sur 2 Temp distantes de 20K, plus elle sera basse et plus l’entropie aura augmenté et plus cette moyenne arithmétique sera surévaluée.

Ma version des 2 principes de la thermodynamique, étant entendu que ces principes ne concernent ni le corps noir ni un quelconque rayonnement électromagnétique qui ne contiennent, ni l’un ni l’autre de molécules, donc de chaleur (énergie cinétique) mais seulement de l’énergie électromagnétique, sans entropie.
Principe 1 « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »
Principe 2 « L’étape ultime de la dégradation (transformation) de l’énergie n’est pas la chaleur mais l’ENTROPIE »
Dans la mesure de la chaleur (énergie cinétique) on ne devrait pas utiliser la constante d’entropie kB comme unité de base, mais la constante de Planck diminuée de celle d’entropie, surtout pour les températures très basses.
Voir les figures 7, 8, et 9 de cet essai https://tinyurl.com/yaz5b6ds
Si vous ne l’avez pas lu, regardez ici TEMP DISCRETE MM&M 201219 https://mythesmanciesetmathematiques.wordpress.com/2019/11/24/deux-livres-un-auteur/#comment-16853 mes quelques réflexions sur le livre des mots et des maths proposé par Benoit, cela m’a beaucoup apporté.
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1706. volauvent | 24/02/2020 @ 8:59
Vous avez l’air d’avoir des arguments sérieux mais vous ne les donnez jamais. Votre condescendance m’est un peu pénible. J’ai donné plusieurs réflexions personnelles avec les calculs afférents, je peux me tromper mais il faut m’opposer plus que du mépris. Dites-moi donc où je me trompe dans ce texte déjà ancien dans ses premières versions. https://tinyurl.com/yaz5b6ds En outre, il faut voir l’exemple le plus frappant de l’incohérence des mesures globales de température, il est récent c’est celui de l’el Nino de 2016-17, annoncé comme le plus important de tous les temps et qui ne l’est pas dans la zone intertropicale spécifique de l’ENSO mais est concomitant, dans la zone arctique d’un évènement ponctuel apparemment chaud mais accompagnant un record de formation de glace nouvelle, 2000 Gt, qui ne fond que très partiellement au cours de l’été 2016-2017. J’en ai fait un commentaire détaillé ici : Retour sur une courbe T Hug https://tinyurl.com/y74fqfxo .

1711.  Murps | 24/02/2020 @ 18:39 Répondre à ce commentaire

volauvent (#1706), Ca fait belle lurette que la loi des « Gaspard Faits » n’est plus au programme de seconde.
Au plus, on voit Boyle-Mariotte en première spécialité physique chimie avec le nouveau programme.
😉
Sinon, alors que un quart des climatosceptiques du monde est constitué de bots, nous sur skyfall.fr, nous avons un troll multicompte qui a tout à la fois le don d’ubiquité et probablement un souci de psychiatrie.
Merci de ne pas nourrir ce petit être nordique, c’est mauvais pour son équilibre mental.

1712.  Joue de porc | 24/02/2020 @ 18:48 Répondre à ce commentaire

Je n’ai pas eu l’impression d’écrire n’importe quoi, j’avais lu que cette histoire de -18 degrés était le résultat d’un calcul simpliste et donnant un résultat complètement faux.Je ne vous pas en quoi ma question était stupide, mais tout ça n’est pas grave sauf peut-être la suffisance méprisante du dénommé Volauvent

1713.  volauvent | 24/02/2020 @ 18:59 Répondre à ce commentaire

Joue de porc (#1712),

Vous avez écrit « terre sans atmosphère » alors que le sujet est « terre sans gaz à effet de serre dans son atmosphère ». Vous n’êtes même pas capable de recopier ce que vous lisez.
Sans atmosphère, la terre serait comme la lune, ou peut être comme Mars…

1714.  Hug | 24/02/2020 @ 19:02 Répondre à ce commentaire

Joue de porc (#1710),
On vous reconnait assez vite vous savez. En décembre dernier, vous êtes intervenu sous le pseudo Prof et il me semble que vous avez déjà employé votre pseudo actuel dans le passé. Si vous êtes 2 voire 3 personnes disctinctes, vous vous entendez en tout cas pour venir « pourrir » les discussions en postant des messages non argumentés et cherchant surtout à dénigrer les climatosceptiques.
Sinon en ce qui concerne les -18°C, vous pouvez lire dans le document qui suit ce qu’en disent JL.Dufresnes et J.Treiner:
http://documents.irevues.inist.....2042/39839

1715.  volauvent | 24/02/2020 @ 19:22 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#1710),

J’ai juste réagi à votre histoire de moles sous même pression mais à température différente: elles sont dans des récipients à volume différent… si vous les mélangez, c’est en mettant les récipients en communication, elles prennent une température qui est aussi fonction de la nouvelle pression… et votre manip n’a de sens que si vos récipients sont des thermos….Dans ce cas, il n’y a pas de variation d’entropie du système.
Les différences d’entropie existent si votre transformation est irréversible.

Et je ne vois pas en quoi votre exemple aide à comprendre les phénomènes de physique de l’atmosphère.

Quant à G et T, c’est surtout leur défense de la théorie « adiabatique pure » de l’atmosphère, qui prétend qu’il n’y a pas besoin des Gaz à effet de serre pour expliquer les gradients de température, qui me pose problème.
Je vous demande pardon si je vous ai blessé, mais de votre coté faites un effort pour rationaliser vos réflexions.

1716.  Murps | 24/02/2020 @ 19:34 Répondre à ce commentaire

volauvent (#1714), c’est pas trivial le coup des deux gaz enfermés dans deux vases dewar et mis en communication….
La mole de gaz à +10°C va diffuser dans celle à -10°C jusqu’à l’équilibre thermique.
Ca n’est pas réversible, à priori ça n’est donc pas à entropie constante.
Sauf si les températures sont identiques au départ…
Théorème de Gibbs ???
C’est chaud.
😉

1717.  jdrien | 24/02/2020 @ 21:36 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#1710), je n’ai pas précisé la référence car il suffit d’aller voir l’article de Wikipedia

1718.  volauvent | 25/02/2020 @ 0:27 Répondre à ce commentaire

Murps (#1716),

Ce n’est pas trivial du tout. Mais si les dewar sont isolantes, si on les connecte, le système est complètement isolé , si il y a, frottement etc… ça ne sort pas du système… A l’équilibre on a deux moles, à la moyenne des températures puisqu’on est isolé. Je ne vois pas pourquoi on passerait par des considérations sur l’entropie pour calculer la température moyenne…

Mais ça n’a rien à voir avec les explications de Michel N35, et je ne sais pas très bien d’ailleurs ce qu’il veut démontrer.

Pour la température moyenne de la terre, le problème est tout autre. Ce n’est pas une grandeur physique.
Et GetT ont juste fait remarquer que la racine quadratique de la moyenne des puissance 4 n’est pas la moyenne des températures.

1719.  Bernnard | 25/02/2020 @ 9:15 Répondre à ce commentaire

L’entropie est le résultat d’une constatation. Elle est inéluctable dans notre univers en dilatation. Son expression mathématique qui est un quotient Energie/Température n’est pas aisé à concevoir physiquement.
L’entropie existe cependant, il faut en tenir compte en thermodynamique dans la formulation des équations.. C’est une intuition qui a permis à Clausius de la formuler.
La nature électromagnétique de l’énergie doit en être à l’origine. On ne peut pas piéger de la lumière (par exemple). Inévitablement l’énergie se « diluera ». Piéger de l’énergie est inconcevable et c’est en ce sens que la théorie de l’effet de serre est bancale.
C’est un concept abstrait. On peut consulter cette page :
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Entropie_(thermodynamique)

1720.  phi | 25/02/2020 @ 10:08 Répondre à ce commentaire

volauvent (#1718),
Je ne vois pas pourquoi on passerait par des considérations sur l’entropie pour calculer la température moyenne…

Disons que si vous connectez simplement deux moles à 0 °C ou une mole à -10 et une mole à +10, la température finale sera identique mais, dans le second cas, vous aviez la possibilité de tirer un travail de l’opération.

Pour la température moyenne de la terre, le problème est tout autre.

Non, pas tout autre. La manière de réagir d’un système thermodynamique à un déséquilibre énergétique est entièrement dépendante de la variation d’entropie associée, donc aux différences de températures en jeu. C’est pourquoi la notion de forçage radiatif qui évacue purement et simplement les différences de températures, et donc l’entropie, est une splendide stupidité.

1721.  volauvent | 25/02/2020 @ 10:45 Répondre à ce commentaire

phi (#1720),

On pourrait tirer un travail: oui, mais on ne le fait pas…

Concernant la température, nous ne parlons pas de la même chose. Je soulignais juste qu’une température moyenne globale planétaire n’a pas de sens.
Sur votre remarque concernant le forçage radiatif, je n’ai pas d’opinion. Traiter les échanges radiatifs d’un coté, et la thermodynamique de l’autre est peut être une approximation recevable….de toutes façons, j’ai l’impression qu’on ne sait pas faire autre chose…
Il faudrait aussi pouvoir décortiquer carrément les codes des GCM pour comprendre vraiment comment ils fonctionnent. Je n’en n’ai pas les éléments, et ça doit être quasi impossible, vu d’après certains commentaires, qu’ils ne respectent pas en général les standards de qualité nécessaires.
Ce sujet des gaz à effet de serre et de la physique associée est incroyablement complexe. Je ne sais pas si quelqu’un le maîtrise vraiment.

1722.  Michel Le Rouméliote | 25/02/2020 @ 11:41 Répondre à ce commentaire

volauvent (#1721),

Je soulignais juste qu’une température moyenne globale planétaire n’a pas de sens.

Oui et pas seulement en physique, en géographie aussi !

1723.  MichelLN35 | 25/02/2020 @ 16:36 Répondre à ce commentaire

jdrien (#1717),

Merci, c’est une référence wiki beaucoup plus ancienne que j’avais consulté et non archivée. Mais celle-ci est nettement plus complète. Je vais l’étudier en détail plus tard.

Cependant ce que je voulais souligner c’est le flou, pour ne pas dire plus dans la définition de la T par la formulation d’Avogadro 3/2 p*Vm = ½ Mm*U^2 = 3/2 Na* kB*T .
Je ne conteste pas du tout la véracité de cette relation, ce que j’évoque ce sont les conclusions que la plupart des gens en tirent :
1) Les valeurs mesurées de T sont « proportionnelles » à celles de l’énergie cinétique parce qu’elles dépendent de la définition de la calorie, quantité de chaleur correspondant à la variation de température de 1°C ou 1K de 1 gramme d’eau. Il n’y a aucune information sur l’endroit de l’échelle de K ou la nature de la phase de l’eau. C’est seulement T = Mm*U^2 / 3*kB*Na*. Or, la définition initiale de la calorie correspondait à l’eau liquide, la relation d’Avogadro-Ampère à de la vapeur d’eau ou à n’importe quel gaz parfait.

2) Mais le plus grave c’est que cette relation soit considérée comme linéaire alors que ses variables sont de dimensions différentes, linéaire comme M et Navogadro, carrées comme U, p et kB et cubiques comme T, même dans le cas d’une mesure de résistance électrique. Ce pataquès ne peut pas être linéaire, il est forcément d’ordre 3.

3) D’ailleurs le TD de seconde qui vise à étalonner une thermistance sur un thermomètre à mercure fournit une courbe d’ordre 3 que l’on peut rapprocher de la réalité linéaire en utilisant les racines cubique de T et les racines carrées de la Résistance observée. Les résultats de TP réels ne sont pas parfaits mais, le même travail sur les tables de conversion de la résistance en valeurs de K donne bien une courbe d’ordre 3 mais il faut calculer les racines pour obtenir une droite avec un Coeff de détermination statistique r¨2 = 1

4) Et enfin, il est apparu récemment que grâce à la fonction detrend: sur WfTrees qui semble enlever le caractère cubique d’une série d’anomalies de T ou de teneur en CO2, il était aisé de modifier selon une direction plus logique ces séries de données. voir les premières références ici : Paul Aubrin 1ere interv 12 2018 https://tinyurl.com/w4aywp6 et ici
Comparaison gr T vs CO2 Paul Aubrin https://tinyurl.com/y287r4xp .

1724.  MichelLN35 | 25/02/2020 @ 16:53 Répondre à ce commentaire

Bernnard (#1719),

Moi je dirais bien qu’au contraire cela devrait être un concept concret car la thermodynamique c’est bien la dynamique de la chaleur ou énergie cinétique donc c’est l’agitation moléculaire dont Boltzmann a imaginé la statistique dans le temps et l’espace. A mon avis l’agitation comporte, à un moment donné ou dans un espace donné, 1) une partie des molécules en mouvement caractérisée par ce que l’on appelle la quantité de mouvement, qui n’est pas de l’énergie mais seulement M*v (Masse*vitesse) et 2) une autre partie qui est en choc élastique qui seule concerne l’énergie cinétique M*U^2 (Masse*carré moyen, encore appelée moyenne des carrés, des vitesses particulaire).

Une élévation de température correspond, à volume constant, à une augmentation des chocs dans le temps comme dans l’espace. Il y a toujours formation d’entropie mais plus le température de départ est élevée et mois cette augmentation est importante.
Pour moi, en théorie, c’est clair. Mais peut-être que je me trompe ?

1725.  Bernnard | 25/02/2020 @ 19:40 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#1724),
L’entropie reste la plus mystérieuse des cinq grandeurs physiques (température, pression, volume, énergie interne, entropie).
Cependant, effectivement elle est liée à la distribution des vitesses des particules constituant un milieu à une température T et à une pression P. Elle caractérise la limite d’obtenir un travail mécanique dans une machine thermique.
Pour l’histoire voici un lien : https://www.connaissancedesenergies.org/quest-ce-que-lentropie-150928