par Dr. Jean N., Professeur en Faculté des Sciences
En octobre 2017 un article signé Carl Brehmer[1] et traitant de la théorie de l’effet de serre radiatif était publié sur le site web de l’association anglaise Principia Scientific International[2]. Dans cet article, l’auteur utilisait des données fournies par les stations météorologiques SURFRAD et démontrait que la théorie de l’effet de serre ne pouvait pas expliquer les observations. Si l’auteur a raison, il s’agit encore d’un sérieux problème pour la théorie. Dans le présent article nous allons suivre les pas de Carl Brehmer mais nous allons faire nos propres calculs en employant une autre méthodologie. Arriverons-nous aux mêmes conclusions?
1. Introduction
Il est presque inutile de le rappeler : la théorie de l’effet de serre radiatif, selon la définition donnée par le GIEC (AR5), prédit une hausse des températures de la basse atmosphère lorsque la concentration en CO2 augmente. Désormais, tout le monde sait cela et c’est pour cette raison que l’on vous force à abandonner votre voiture et que les étudiants de 2019 descendent dans la rue pour manifester. Selon cette théorie, la température augmenterait car le CO2 atmosphérique retiendrait beaucoup plus les infra-rouges émis par la Terre, ce qui ralentirait le refroidissement de l’atmosphère et produirait donc un réchauffement. Le GIEC évoque aussi un phénomène qu’il appelle « backradiation » : les infra-rouges venant du ciel nous réchaufferaient beaucoup plus lorsque le taux de CO2 dans l’atmosphère est élevé. Comme Carl Brehmer, nous allons utiliser les données SURFRAD pour vérifier tout ceci.
2. Présentation des stations SURFRAD
Les données qui vont être utilisées dans cet article sont en accès libre sur le site de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Il est très facile de se les procurer. Parmi ces données nous trouvons des données provenant du réseau SURFRAD. Il s’agit de stations météorologiques localisées aux Etats-Unis. Ces stations ont été établies en 1993 (Figure 1) et sont particulières car elles mesurent en continu divers paramètres radiatifs (ce qui n’est pas le cas des stations météo classiques). Par exemple, les stations SURFRAD mesurent en continu les infra-rouges émis par la Terre (upwelling IR), les infra-rouges venant du ciel (downwelling IR), les UV-B, la lumière solaire diffuse, la lumière solaire totale, etc. Ces mesures sont accompagnées de divers paramètres météorologiques plus classiques tels que température moyenne de la basse atmosphère, vitesse du vent, humidité relative, etc. Les stations météo SURFRAD sont donc très bien équipées et possèdent divers instruments pour mesurer les radiations tels que des pyrhéliomètres, des pyrgeomètres et des pyranomètres. Pour une brève présentation de ces stations SURFRAD cliquez ici. Quant aux données pour le CO2, un autre site de la NOAA nous les donne, voyez par exemple ici pour la célèbre station de Mauna Loa à Hawaii.

Figure 1. Les stations SURFRAD de la NOAA aux Etats-Unis.
3. Les données SURFRAD de Goodwin Creek
Mais revenons à la théorie de l’effet de serre radiatif et confrontons-la aux observations. Toute théorie scientifique doit être confrontée aux observations! C’est la base de la science. Voyons ce que nous disent les données des stations SURFRAD. Choisissons par exemple la station météo de Goodwin Creek, MS (Figure 1) et prenons deux années espacées de 15 ans: l’année 2000 et l’année 2015. Pour ces deux années, consultons les valeurs moyennes de température, de CO2 et de radiations infra-rouges venant du ciel (downwelling IR). C’est en effet ces trois paramètres qui sont directement concernés par la théorie de l’effet de serre radiatif (Table 1).
| 2000 | 2015 | |
| Température moyenne (°C) | 16,72 ± 8,73 | 16,71 ± 8,09 |
| Downwelling IR (W/m2) | 347,04 ± 45,87 | 355,25 ± 43,88 |
| Taux moyen de CO2 (ppm) | 369,55 ± 0,61 | 400,83 ± 0,91 |
Table 1. Température moyenne et infra-rouges venant du ciel (downwelling IR) pour la station météo de Goodwin Creek aux USA. Le taux moyen de CO2 atmosphérique est celui de Mauna Loa. Données issues du réseau SURFRAD (température et IR) et de la GMD (CO2) de la NOAA. Les moyennes sont accompagnées de leur écart-type (n=12). Les taux de CO2 pour 2000 sont significativement différents de ceux de 2015.
En consultant la Table 1 nous voyons que le taux de CO2 à Mauna Loa a augmenté de manière très significative entre 2000 et 2015 : de 369 ppm nous sommes passés à 400 ppm, soit une augmentation de 31 ppm (les données de la NOAA obtenues à Mauna Loa sont valables pour tout l’hémisphère nord). La théorie de l’effet de serre radiatif prévoit donc un réchauffement de la basse atmosphère. Cependant, la théorie est en contradiction avec les observations! En effet, non seulement la température moyenne de Goodwin Creek n’a pas augmenté en 15 ans (de 16,72°C en 2000 on est passé à 16,71°C en 2015) mais la quantité d’infra-rouges venant du ciel est également restée stable : de 347 ± 47 W/m2 on est passé à 355 ± 43 W/m2. Ces deux dernières valeurs ne sont pas significativement différentes comme l’indiquent les écart-types de ces mesures. Comment expliquer ceci? La théorie de l’effet de serre radiatif ne fonctionnerait donc pas à Goodwin Creek?
Une alternative serait que le taux de CO2 donné dans la Table 1 ne corresponde pas à celui de Goodwin Creek. En effet, ce sont des valeurs obtenues à Hawaii, à la station Mauna Loa. Cependant, il existe une autre station de mesure du CO2 beaucoup plus proche de Goodwin Creek : la station de Niwot Ridge, dans le Colorado. Les données CO2 de cette station sont en accès libre ici. Et lorsque l’on consulte ces données on constate que les taux moyens de CO2 atmosphérique pour 2000 et 2015 à Niwot Ridge sont très proches de ceux de la Table 1. Il ne s’agirait donc pas d’un biais de mesure pour le CO2. Non, la théorie radiative de l’effet de serre ne fonctionne vraiment pas à Goodwin Creek!
3. Les données SURFRAD de Desert Rock comparées à celles de Goodwin Creek
Vous voulez d’autres exemples? En voici un autre. Prenons maintenant deux stations SURFRAD localisées plus ou moins à la même latitude : la station de Desert Rock, NV et la station de Goodwin Creek, MS (Figure 1). Ces stations reçoivent donc le même ensoleillement annuel. Consultons les données de 2017 (Table 2). Au cours de cette année le taux de CO2 était le même pour ces deux stations, soit 406,55 ppm (données NOAA pour Mauna Loa). Mais il n’en va pas de même pour les autres gaz à effet de serre, et surtout pour le principal, l’eau.
| Desert Rock | Goodwin Creek | |
| Température moyenne (°C) | 19,37 ± 8,52 | 17,42 ± 6,47 |
| Downwelling IR (w/m2) | 317,06 ± 45,59 | 353,83 ± 37,80 |
| Humidité relative moyenne (%) | 4,07 ± 1,67 | 9,95 ± 4,05 |
Table 2. Température moyenne, infra-rouges issus du ciel (downwelling IR) et humidité relative moyenne pour les stations SURFRAD de Desert Rock et de Goodwin Creek au cours de l’année 2017. Les moyennes sont accompagnées de leur écart-type (n=12).
En effet, l’analyse de la Table 2 nous montre que l’humidité relative est plus de deux fois plus élevée à Goodwin Creek qu’à Desert Rock (4,07% vs 9,95%). Il y a donc beaucoup plus d’eau atmosphérique à Goodwin Creek qu’à Desert Rock. Mais comme l’eau est un puissant gaz à effet de serre selon le GIEC, la théorie de l’effet de serre radiatif prévoit donc qu’il doit faire plus chaud à Goodwin Creek par rapport à Desert Rock. Et bien il n’en est rien : la température moyenne annuelle de Goodwin Creek est plus basse (17,42°C) que celle de Desert Rock (19,37°C). Les personnes attentives qui consultent les écarts-types des moyennes diraient même que ces deux sites présentent des températures moyennes annuelles qui ne diffèrent pas significativement. Et pourtant, il y a significativement plus d’eau, un puissant gaz à effet de serre, à Goodwin Creek par rapport à Desert Rock. Encore une fois, la théorie de l’effet de serre est contredite par les observations.
4. Quelques faits supplémentaires
Si vous croyez encore à la théorie de l’effet de serre après avoir lu les lignes qui précèdent vous pourriez peut-être vous dire que, comme pour toutes les autres théories scientifiques, la théorie de l’effet de serre radiatif reste valable dans la majorité des cas et souffrirait simplement de quelques exceptions. Cependant, la théorie de l’effet de serre radiatif comporte tellement d’exceptions que l’on en vient à se demander si elle fonctionne vraiment. Par exemple, l‘article précédent publié sur SCE vous donne d’autres cas ou la théorie ne fonctionne pas. Il s’agit de vastes zones de millions de km2 situées en plein centre de tous les continents, aussi bien en Europe, en Asie, en Australie et en Amérique.
Comme nous vous le répétons sur www.science-climat-energie.be depuis longtemps, la théorie de l’effet de serre est également basée sur des concepts théoriques boiteux : transferts de chaleur uniquement radiatifs, phénomène de backradiation, gaz considérés comme des corps noirs, etc. Les problèmes théoriques concernent notamment la loi de Stefan-Boltzmann (voir ici) et la réémission d’infra-rouges par le CO2 (voir ici).
Pour finir, notons qu’en 2018 plusieurs physiciens et chimistes ont clairement remis en cause la théorie de l’effet de serre dans des publications relues par les pairs. Quelques-unes de ces publications sont listées ci-dessous. Ces publications n’ont pas été réfutées et nous pouvons parier que le GIEC ne les mentionnera pas.
– Allmendinger T (2018) The Thermal Radiation of the Atmosphere and Its Role in the So-Called Greenhouse Effect. Atmospheric and Climate Sciences, 2018, 8, 212-234.
– Fleming RJ (2018) An updated review about carbon dioxide and climate change. Environmental Earth Sciences, March 2018, 77:262.
– Davis WJ et al (2018) The Antarctic Centennial Oscillation: A Natural Paleoclimate Cycle in the Southern Hemisphere That Influences Global Temperature. Climate 2018, 6(1), 3.
– Holmes RI (2018) Thermal Enhancement on Planetary Bodies and the Relevance of the Molar Mass Version of the Ideal Gas Law to the Null Hypothesis of Climate Change. Earth Sciences 2018; 7(3): 107-123
– Antero Ollila, (2019) « Challenging the scientific basis of the Paris climate agreement », International Journal of Climate Change Strategies and Management, Vol. 11 Issue: 1, pp.18-34.
– Smirnov BM (2018) Collision and radiative processes in emission of atmospheric carbon dioxide. Journal of Physics D: Applied Physics, Volume 51, Number 21.
5. Conclusions
- Tout comme Carl Brehmer, dans son article publié dans PSI, nous avons bel et bien identifié des incohérences entre des observations de terrain et la théorie de l’effet de serre radiatif.
- La théorie de l’effet de serre radiatif n’est donc pas universelle : elle ne fonctionne pas partout sur la planète. Ce sont les observations de la NOAA qui nous le démontrent. Les autres lois de la physique fonctionnent pourtant partout sur la planète : les corps chutent en suivant les lois de la gravitation universelle aussi bien en Australie qu’en Asie, les lois de la thermodynamique sont partout respectées, en électricité la loi d’ohm est valable en Europe et en Amérique, quant au néodarwinisme il est d’application pour toutes les populations animales de la planète. Il n’y a donc que la théorie de l’effet de serre qui n’est pas universelle… La méthode scientifique demande qu’une théorie qui ne rend pas compte de toutes les observations soit invalidée. Qu’attend-on pour passer à autre chose?
Références
[1] Carl Brehmer (2017) SURFRAD Data Falsifies the “Greenhouse Effect” Hypothesis. Publié sur le site web de la Principia Scientific International à l’adresse suivante : https://principia-scientific.org/surfrad-data-falsifies-the-greenhouse-effect-hypothesis/
[2] L’organisation anglaise Principia Scientific International est une Community Interest Company (CIC), ce qui peut être traduit par une « compagnie à intérêt communautaire ». Les CIC ont été établies au Royaume-Uni en 2005 et fonctionnent comme les sociétés traditionnelles. Cependant, les CIC sont constituées pour toute fin qui a des retombées sur la collectivité : la poursuite d’un objectif social est alliée à des activités commerciales. La CIC fonctionne avant tout pour le bénéfice de la collectivité plutôt que pour celui de leurs membres. Le but principal de la société PSI, clairement énoncé sur son site web, est de promouvoir une meilleure science épurée de toute influence politique.
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