Pourquoi l’effet du CO2 sur le climat est exclu par la physique (Opinions)
3 réflexions sur « Nouvel article dans la rubrique ‘Opinions’ »
Bonjour Mr le Professeur.
Je suis un de vos anciens étudiants (1984). Ma question est un peu parallèle au sujet.
Si l’absorption de bande 15um de l’infrarouge par l’atmosphère se traduit par une transformation de l’énergie radiative du CO2 en énergie de translation qu’en est-il de l’absorption des infrarouges dans l’eau des océans? Cette absorption se fait sur quelques micromètres. Quelles sont les réactions énergétiques, quel en est le bilan ? Peut-elle chauffer l’eau, l’air ? Que signifie d’un point de vue énergétique l’absorption des infrarouges par les océans.
Merci pour tout……
Merci pour votre commentaire et pour votre question très judicieuse : par quel mécanisme le rayonnement solaire peut-il réchauffer les océans ?
L’eau à l’état liquide présente une large bande d’absorption dans l’infrarouge reproduite sur la fig. 1 de http://www.science-climat-energie.be/2018/08/06/le-co2-et-le-climat-avec-et-sans-effet-de-serre/. Connaissant le coefficient d’absorption de cette bande centrée à 14,8 µm (675 cm-1) on peut calculer que l’absorption d’un rayonnement de cette longueur d’onde serait pratiquement totale sur une épaisseur de 15 microns. L’absorption du rayonnement infrarouge solaire par cette couche très superficielle ne pourrait donc PAS contribuer au réchauffement des océans, d’autant moins que la fraction du rayonnement solaire dans ce domaine d’absorption de l’eau liquide ne représente que 0,1 % du rayonnement solaire incident à la surface terrestre (voir fig.2 de http://www.science-climat-energie.be/2020/12/11/leffet-de-serre-et-le-bilan-energetique-de-la-terre/ ).
Une hypothèse permettant de répondre à la question posée serait d’assimiler la surface des océans à la température «globale moyenne» de 17,5 °C à celle des surfaces émergées à la température «globale moyenne» de 15 °C. Les deux surfaces seraient alors susceptibles d’absorber le rayonnement thermique du Soleil. Cette absorption pourrait conduire à des transitions de rotation des molécules d’eau à l’état liquide et à une élévation de température par un mécanisme analogue à celui intervenant dans un four à microondes.
Si la surface des océans peut absorber le rayonnement thermique du Soleil elle pourrait aussi dissiper de l’énergie par rayonnement thermique. La fig. 8 de http://www.science-climat-energie.be/2020/12/11/leffet-de-serre-et-le-bilan-energetique-de-la-terre/ devrait alors être nuancée pour tenir compte des surfaces relatives occupées par les océans et les terres émergées, respectivement 70 et 30 % de la surface terrestre.
Les mécanismes de dissipation de l’énergie par convection et évaporation de l’eau étant attribués spécifiquement aux océans une contribution des océans pour un quart à l’énergie dissipée par rayonnement devrait alors être envisagée. Sur la fig.8 mentionnée ci-dessus la flèche rouge marquée 20 à droite serait la somme de 5 pour les océans et 15 pour les parties émergées. Ainsi l’énergie absorbée par les océans et les surfaces émergées dans des proportions correspondant à leurs surfaces relatives serait aussi dissipée dans les mêmes proportions ( 7 + 23 +5 = 70 % de 50 et 15 = 30 % de 50).
Si un photon émis par la désexcitation d’une molécule de GES est absorbé par la surface terrestre, il va compenser le refroidissement qui a eu lieu lorsqu’un autre photon a été préalablement été émis par la surface.
Du point de vue de la surface, c’est comme si celle-ci n’avait rien émis.
La surface se retrouve alors dans le même état de déséquilibre thermique qu’elle avait avant d’émettre le photon.
Par conséquent, elle va réémettre une énergie équivalente, sans devoir augmenter sa température.
Dans un système à l’équilibre thermique, tout flux de rétro-radiation absorbé par la surface sera systématiquement réémis vers l’espace, sans aucun impact sur le bilan thermique à la surface terrestre.
D’une manière analogue, la pluie qui tombe du ciel ne fait pas augmenter le niveau des océans parce qu’elle provient de leur évaporation.
Bonjour Mr le Professeur.
Je suis un de vos anciens étudiants (1984). Ma question est un peu parallèle au sujet.
Si l’absorption de bande 15um de l’infrarouge par l’atmosphère se traduit par une transformation de l’énergie radiative du CO2 en énergie de translation qu’en est-il de l’absorption des infrarouges dans l’eau des océans? Cette absorption se fait sur quelques micromètres. Quelles sont les réactions énergétiques, quel en est le bilan ? Peut-elle chauffer l’eau, l’air ? Que signifie d’un point de vue énergétique l’absorption des infrarouges par les océans.
Merci pour tout……
Merci pour votre commentaire et pour votre question très judicieuse : par quel mécanisme le rayonnement solaire peut-il réchauffer les océans ?
L’eau à l’état liquide présente une large bande d’absorption dans l’infrarouge reproduite sur la fig. 1 de http://www.science-climat-energie.be/2018/08/06/le-co2-et-le-climat-avec-et-sans-effet-de-serre/. Connaissant le coefficient d’absorption de cette bande centrée à 14,8 µm (675 cm-1) on peut calculer que l’absorption d’un rayonnement de cette longueur d’onde serait pratiquement totale sur une épaisseur de 15 microns. L’absorption du rayonnement infrarouge solaire par cette couche très superficielle ne pourrait donc PAS contribuer au réchauffement des océans, d’autant moins que la fraction du rayonnement solaire dans ce domaine d’absorption de l’eau liquide ne représente que 0,1 % du rayonnement solaire incident à la surface terrestre (voir fig.2 de http://www.science-climat-energie.be/2020/12/11/leffet-de-serre-et-le-bilan-energetique-de-la-terre/ ).
Une hypothèse permettant de répondre à la question posée serait d’assimiler la surface des océans à la température «globale moyenne» de 17,5 °C à celle des surfaces émergées à la température «globale moyenne» de 15 °C. Les deux surfaces seraient alors susceptibles d’absorber le rayonnement thermique du Soleil. Cette absorption pourrait conduire à des transitions de rotation des molécules d’eau à l’état liquide et à une élévation de température par un mécanisme analogue à celui intervenant dans un four à microondes.
Si la surface des océans peut absorber le rayonnement thermique du Soleil elle pourrait aussi dissiper de l’énergie par rayonnement thermique. La fig. 8 de http://www.science-climat-energie.be/2020/12/11/leffet-de-serre-et-le-bilan-energetique-de-la-terre/ devrait alors être nuancée pour tenir compte des surfaces relatives occupées par les océans et les terres émergées, respectivement 70 et 30 % de la surface terrestre.
Les mécanismes de dissipation de l’énergie par convection et évaporation de l’eau étant attribués spécifiquement aux océans une contribution des océans pour un quart à l’énergie dissipée par rayonnement devrait alors être envisagée. Sur la fig.8 mentionnée ci-dessus la flèche rouge marquée 20 à droite serait la somme de 5 pour les océans et 15 pour les parties émergées. Ainsi l’énergie absorbée par les océans et les surfaces émergées dans des proportions correspondant à leurs surfaces relatives serait aussi dissipée dans les mêmes proportions ( 7 + 23 +5 = 70 % de 50 et 15 = 30 % de 50).
Si un photon émis par la désexcitation d’une molécule de GES est absorbé par la surface terrestre, il va compenser le refroidissement qui a eu lieu lorsqu’un autre photon a été préalablement été émis par la surface.
Du point de vue de la surface, c’est comme si celle-ci n’avait rien émis.
La surface se retrouve alors dans le même état de déséquilibre thermique qu’elle avait avant d’émettre le photon.
Par conséquent, elle va réémettre une énergie équivalente, sans devoir augmenter sa température.
Dans un système à l’équilibre thermique, tout flux de rétro-radiation absorbé par la surface sera systématiquement réémis vers l’espace, sans aucun impact sur le bilan thermique à la surface terrestre.
D’une manière analogue, la pluie qui tombe du ciel ne fait pas augmenter le niveau des océans parce qu’elle provient de leur évaporation.
C’est expliqué dans cet article:
https://www.science-climat-energie.be/2023/08/07/a-propos-des-gaz-a-effet-de-serre/
Ces principes sont exposés dans une vidéo didactique:
https://www.youtube.com/watch?v=aIb4LownoHc&t=47s