Tous les articles par JC Maurin

CO2 atmosphérique (3/3)

Influence des zones chaudes océaniques

par JC Maurin, Professeur agrégé de physique

La partie 1/3 de l’article a présenté la légère différence de concentration du CO2 atmosphérique entre hémisphères Nord et Sud. La partie 2/3, à partir d’une corrélation entre 1980 et 2020 et en exploitant les données de concentration de 13 observatoires, a proposé une relation empirique reliant vitesse de croissance globale du CO2 dans l’atmosphère [1] et ‘température’ (anomalie de température UAH) [2].

Cette partie 3/3 décrit brièvement deux des interprétations possibles pour cette corrélation. Un éclairage partiel est apporté grâce aux données de concentration disponibles pour la vaste zone chaude océanique « West Pacific Warm Pool ».

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CO2 atmosphérique (2/3)

Influence de la « température » sur la vitesse de croissance

par J.C. Maurin, professeur agrégé de physique

Les mesures modernes de la concentration du CO2 dans l’atmosphère démarrent au pôle Sud en 1957. Depuis cette date, on observe une croissance de la concentration et la vitesse de cette croissance semble liée/corrélée à la « température » (indicateurs UAH ou RSS). Cette vitesse de croissance est-elle secondairement influencée par la latitude de l’observatoire?

En utilisant les données de concentration mesurées dans 13 observatoires [1], on compare la vitesse de croissance lors d’une année froide et lors d’une année chaude. On déduit, grâce à ces 2 séquences transitoires, une relation approchée empirique reliant la croissance annuelle globale (vitesse de croissance) et l’indicateur global de température UAH [2].

Pour la première partie de cet article cliquez ici.

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CO2 atmosphérique (1/3)

Influence de la latitude sur la concentration

par J.C. Maurin, professeur agrégé de physique

Pour information: cet article (1/3) est suivi de deux autres parties sur le même thème (2/3 et 3/3) publiées respectivement en novembre et décembre 2022.

Partie 1/3 ci-dessous

Les mesures en continu de la concentration du CO2 dans l’atmosphère démarrent en 1957 au pôle Sud, puis en 1958 à Mauna Loa. La concentration dans l’atmosphère est déduite par la différence d’absorption IR (infra-rouges) avec un étalon (précision ≈ ± 0,05%) [1]. L’agence américaine d’observation océan/atmosphère (NOAA/ESRL) dispose désormais de données de concentration issues de plus de 150 observatoires, dont quelques dizaines de séries presque complètes sur plusieurs décennies [2].

Grâce aux mesures satellitaires, on dispose également, depuis ≈ 1980, d’indicateurs globaux (RSS et UAH) [3] pour la « température » (température de brillance déduite de la luminance via satellite, précision < 0,1%). Ces observations modernes entre 1980 et 2020, vont permettre d’explorer les influences que peuvent avoir latitude et « température » sur le CO2 atmosphérique (concentration et vitesse de croissance).

Cet article comportera 3 parties :

– Avec les données de 13 observatoires, cette première partie 1/3 étudie prioritairement l’influence de la latitude sur la concentration notée [CO2].

– Avec les mêmes données, la deuxième partie 2/3 examinera principalement l’influence de la « température » sur la vitesse de croissance notée d[CO2]/dt.

– La dernière partie 3/3 discutera des interprétations possibles, puis traitera de l’influence des zones chaudes océaniques.

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Les incertitudes du cycle du carbone rendent sa modélisation hasardeuse

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

La Banque Mondiale [1] envisage de consacrer jusqu’à  90 000 000 000 000 $ dans diverses mesures censées atténuer le « réchauffement climatique », désormais appelé « changement climatique ». La justification est fournie par le GIEC : sa modélisation du cycle du carbone oriente vers la responsabilité exclusive de l’homme dans la croissance du CO2 atmosphérique et cette croissance serait la principale cause du « réchauffement/changement climatique ».

L’importance des sommes en jeu et les conséquences d’un bouleversement énergétique obligent à s’interroger :
– Nos connaissances actuelles sont-elles vraiment suffisantes pour modéliser le carbone dans l’atmosphère ?
– Le modèle du GIEC est-il compatible avec les observations modernes ?
D’autres modèles alternatifs peuvent-ils être compatibles avec ces observations ?

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Puissances en jeu dans le système Terre/atmosphère (3/3)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

Estimations complémentaires, influences anthropiques

La première partie de l’article a exploré l’équilibre 1980/2020 pour les flux énergétiques [1] ainsi que le flux solaire entrant, la deuxième partie a décrit les flux énergétiques sortants. Dans cette troisième partie, on tentera d’estimer quelques puissances en jeu à l’intérieur du système Terre/atmosphère. Un schéma récapitulatif pour les puissances moyennes globales est proposé ainsi qu’une discussion sur les influences anthropiques et solaires.

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Puissances en jeu dans le système Terre/atmosphère (2/3)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

Flux sortants de l’atmosphère  

La première partie de l’article (ici) a exploré le bilan énergétique entre flux entrants et flux sortants, ainsi que les caractéristiques du flux solaire entrant. Cette deuxième partie présente les ordres de grandeur pour les rayonnements qui sortent de l’atmosphère : à savoir le flux infrarouge émis par le système Terre/atmosphère et la partie réfléchie du flux solaire. Ces 2 flux ont-ils varié depuis 1980?

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Puissances en jeu dans le système Terre/atmosphère (1/3)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

Equilibre des flux, Flux solaire

Depuis 40 ans, des instruments sur satellites mesurent les divers flux énergétiques entrant et sortant du système Terre/ atmosphère. Les flux sortants (solaire réfléchi et infrarouge) équilibrent-ils, en moyenne, le flux solaire entrant ? A partir des observations depuis 1980, l’article présente les différents ordres de grandeur, en adoptant le point de vue des puissances globales pour le système Terre/atmosphère. 

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La beauté est dans l’œil de celui qui regarde

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

« Assurons-nous bien du fait avant que de nous inquiéter de la cause » (Bernard de Fontenelle, Histoire des oracles 1687)

Une science mal assurée, un milliardaire américain comme héraut de la cause, des médias unanimes, des observations biaisées, éparses, qui ne démontrent pas grand-chose : il faut raconter aux lecteurs de SCE cet épisode instructif de l’histoire des sciences.    

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La croissance du CO2 dans l’atmosphère est-elle exclusivement anthropique? (3/3)

Effet Bombe et Modèles du GIEC

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de Physique

Les prévisions du climat sont générées par des modèles informatiques. Leurs concepteurs pensent pouvoir décrire l’état moyen de l’atmosphère en 2100, en prenant comme principale donnée d’entrée, le taux futur de CO2 qui constituerait donc le ‘bouton de commande’ du climat.

Il y a deux étages de modélisation : on commence par prévoir le taux de CO2 en 2100 avec des modèles sélectionnés par le GIEC (ces modèles « IRF » du GIEC sont l’objet de l’article).
Cette prévision constitue ensuite l’entrée du second étage, à savoir les modèles types « échanges radiatifs » ou « effet de serre » qui ne sont pas traités ici (mais on peut consulter ceci).
Le présent article ( qui est la suite de deux autres ici et ici) compare la réponse impulsionnelle théorique de ces modèles « IRF » avec la réponse impulsionnelle observée du 14CO2 (effet Bombe).

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La croissance du CO2 dans l’atmosphère est-elle exclusivement anthropique? (2/3)

Carbone 14 et effet Bombe

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de Physique

Les essais thermonucléaires (1952-1963) ont constitué une expérience d’ajout brutal de carbone 14 dans l’atmosphère. Le présent article utilise les observations de cet « effet bombe » pour estimer la durée de séjour du 14COet la taille des réservoirs avec lesquels l’atmosphère échange depuis 60 ans. Ces estimations sont en contradiction avec une croissance exclusivement anthropique du CO2 dans l’atmosphère. Continuer la lecture de La croissance du CO2 dans l’atmosphère est-elle exclusivement anthropique? (2/3)

La croissance du CO2 dans l’atmosphère est-elle exclusivement anthropique? (1/3)

Carbone 14 et Effet Suess

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

Une croissance du COatmosphérique qui serait exclusivement anthropique est contradictoire avec les observations du carbone 13 dans l’atmosphère (ici). Cet article en 3 parties va montrer qu’il existe également des contradictions avec les observations du carbone 14. Celui-ci  est utilisé à des fins de datation jusqu’à 50 000 ans BP  (Before Present) et on dispose de nombreuses études (pour calibration) sur son évolution dans l’atmosphère.   Continuer la lecture de La croissance du CO2 dans l’atmosphère est-elle exclusivement anthropique? (1/3)

A propos des indicateurs de température par satellites (2/2)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

Afin d’élaborer les indicateurs de température, on utilise des radiomètres MSU, AMSU ou ATMS embarqués sur des satellites, puis on construit l’indicateur à partir des mesures et de diverses corrections. On obtient ainsi un indicateur qui concerne la quasi-totalité du globe, contrairement aux indicateurs terrestres basés essentiellement (avant 1980) sur quelques milliers de stations américaines et européennes. Au sujet des mesures par satellites, et sans être spécialiste dans ce domaine, un physicien peut néanmoins donner quelques éléments d’appréciation qu’ignore parfois un lecteur intéressé par la climatologie. Le but de la seconde partie de l’article sera atteint si ce lecteur a appris des éléments nouveaux, il pourra ensuite approfondir la question par lui-même. Continuer la lecture de A propos des indicateurs de température par satellites (2/2)

A propos des indicateurs de température par satellites (1/2)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

A partir des notions intuitives de chaleur et température, les physiciens (Carnot, Thomson, Clausius, Maxwell, Boltzmann) arrivèrent progressivement à la notion scientifique de température thermodynamique. La Conférence Générale des Poids et Mesures  adopta en 1927 l’échelle thermodynamique proposée en 1911, puis l’unité kelvin en 1954.
La notion de température thermodynamique nécessite que l’équilibre thermique soit atteint, ce qui n’est pas le cas dans l’atmosphère de la Terre. Il n’existe pas une « température thermodynamique de l’atmosphère ». A défaut, on utilise une « moyenne des températures » mesurées en divers points de l’atmosphère. Mais la température thermodynamique étant une grandeur intensive, une moyenne, quelle que soit son élaboration, ne peut jouer qu’un rôle d’indicateur. L’usage est néanmoins d’utiliser le kelvin pour les indicateurs. On exprimera de préférence les variations des indicateurs sous forme relative. L’indicateur va être dépendant de l’échantillonnage (spatial et temporel) des mesures et surtout de son mode d’élaboration.
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Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (4/4)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

En cas de citation prière de mentionner J.C. Maurin  « Evolutions récentes du COatmosphérique (4/4)  » http://www.science-climat-energie.be/2018/12/02/__trashed-4/

Au XVIsiècle, dans une ultime tentative pour sauver le système de Ptolémée, on se résigna enfin à admettre la rotation des planètes autour du Soleil mais on conserva le dogme de la position centrale de la Terre par rapport au Soleil. Le dernier pas vers l’héliocentrisme dut finalement être franchi, à regret. Au XXIesiècle, Le GIEC adapte discrètement son Almageste : on lit dans la version de novembre 2018 du Résumé à l’intention des décideurs dès la première page, 1er encadré de l’introduction → « L’augmentation mondiale de la concentration en dioxyde de carbone est essentiellement due à l’utilisation des combustibles fossiles et aux changements d’affectation des terres ». Fin de cette première page → « La source principale de l’augmentation de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère depuis l’époque préindustrielle provient de l’utilisation des combustibles fossiles ». La certitude absolue, naguère affichée, d’une origine 100% anthropique dans la hausse du CO2 atmosphérique disparaît donc. Un modèle mixte est désormais implicitement admis. A cinq siècles de distance, le dernier pas reste toujours difficile à franchir. Le présent article aide à trouver le chemin de Damas. Continuer la lecture de Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (4/4)

Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (3/4)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

En cas de citation prière de mentionner J.C. Maurin  « Evolutions récentes du COatmosphérique (3/4) » http://www.science-climat-energie.be/2018/11/12/evolutions-recentes-du-co2-atmospherique-3-4/

L’IPCC (GIEC en français) fut créé en 1988 par l’UNEP (United Nations Environment Programme) et le WMO (World Meteorological Organization). Dans les principes régissant les travaux du GIEC (1) on lit : Le GIEC a pour mission d’évaluer … les risques liés au changement climatique d’origine humaine.  Le GIEC respecte son propre principe fondateur : il attribue l’intégralité de la hausse du taux de CO2 depuis 1958 à une cause anthropique. Nous examinerons ici le modèle anthropique du GIEC et nous le confronterons aux mesures contemporaines, puis à un modèle mixte. Cet article fait suite aux deux précédents publiés sur le site SCE au cours des mois de septembre (1/4) et octobre 2018 (2/4). Continuer la lecture de Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (3/4)

Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (2/4)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

En cas de citation prière de mentionner J.C. Maurin  « Evolutions récentes du COatmosphérique (2/3) » http://www.science-climat-energie.be/2018/10/04/evolutions-recentes-du-co2-atmospherique-2-3/

Partie B : Corrélations CO2 versus « température »

Pour tenter de comprendre les évolutions récentes du CO2 on va s’intéresser aux corrélations existantes. Lorsque deux grandeurs A et B sont corrélées, on peut envisager une relation de cause à effet: soit A est la cause de B, soit B est la cause de A (suivant l’antériorité entre A et B). Toutefois il reste aussi possible qu’une autre grandeur C soit la cause à la fois de A et de B.  Pour le CO2 , il existe 3 corrélations, deux sont basées sur les mesures récentes, la troisième utilise des indicateurs indirects = proxies. Continuer la lecture de Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (2/4)

Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (1/4)

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

En cas de citation prière de mentionner J.C. Maurin  « Evolutions récentes du COatmosphérique (1/3) »  http://www.science-climat-energie.be/wp-admin/post.php?post=3050&action=edit

Dans les années 80, la découverte dans les archives glaciaires d’une corrélation entre température et taux de CO2 permit de soupçonner une influence anthropique sur le climat: les taux mesurés depuis 1958 étaient supérieurs aux taux des archives glaciaires. Continuer la lecture de Evolutions récentes du CO2 atmosphérique (1/4)