La Physique du Climat

05/05/2024 (2024-02-12)

Oubliez l’« Effet de serre » et revenez aux fondamentaux

[Source : laphysiqueduclimat.fr.
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Par Jacques-Marie Moranne et Camille Veyres

Résumé

Une fois déduit l’albédo, la Terre reçoit du soleil un rayonnement très insuffisant (en application de la Loi de Stefan Boltzmann) pour justifier sa température moyenne de 15 °C : la Lune, à la même distance du soleil que la Terre, a une température moyenne de l’ordre de –80 °C ; et la surface du sol, là où se joue finalement notre climat, n’en reçoit elle-même ensuite que les 2/3, l’atmosphère prélevant sa part au passage.

Dans l’autre sens, pour maintenir son équilibre énergétique et thermique, la Terre doit restituer au cosmos l’énergie qu’elle reçoit en permanence du Soleil ; et elle ne peut échanger avec le cosmos que par rayonnement.

Du fait de sa température, la surface du sol terrestre rayonne dans une gamme d’ondes (les infrarouges dits « lointains » ou « thermiques ») où l’air, jusqu’à plusieurs milliers de mètres d’altitude, est totalement opacifié par les bandes d’absorption du CO2 et surtout de la vapeur d’eau, à l’exception d’une étroite bande de fréquences qu’on appelle « Fenêtre atmosphérique ».

Cette opacité empêche la surface de la Terre de restituer par rayonnement toute l’énergie qu’elle reçoit, et il se crée donc un déséquilibre radiatif : la surface de la Terre reçoit plus qu’elle ne peut renvoyer, et donc s’échauffe.

Depuis la surface, l’évacuation de cette chaleur emprunte alors plusieurs voies :

  • la « Fenêtre Atmosphérique » permet d’en évacuer une petite partie par rayonnement direct depuis la surface du sol et des océans au cosmos.
  • Mais l’essentiel est emporté par l’évaporation des océans et l’évapo-transpiration des plantes et des sols, qui, comme au moyen d’un caloduc qui by-passerait la couche opaque, transfère, par convection, une énergie considérable (chaleur latente de vaporisation/condensation) de la surface du sol au sommet des nuages où elle est récupérée par condensation, et s’évacue alors par rayonnement (la vapeur d’eau, raréfiée, n’y faisant plus obstacle). Plus il fait chaud, plus ce caloduc débite : c’est le principal régulateur du climat.
  • Une partie importante de l’air chaud terrestre est également remontée par la convection naturelle, jusqu’au-dessus des nuages, où elle peut également rayonner.
  • Le solde du rayonnement, dans la bande d’absorption du CO2, n’est libéré pour l’essentiel que dans la stratosphère, où le CO2 est suffisamment raréfié pour ne plus y faire obstacle : du fait de l’étroitesse de cette bande, et de l’altitude (et donc de la température) où il se déploie, sa part est très faible.

La température de la surface du sol se stabilise lorsqu’elle est suffisante pour que l’évaporation (évacuation de chaleur latente) et la convection (évacuation de chaleur sensible) compensent son déséquilibre radiatif : cette température « moyenne » se situant alors aux environs de 15 °C.

Ceci démontre au passage le rôle régulateur (et non pas amplificateur) de l’évaporation (et donc de la vapeur d’eau), sans lequel le réchauffement, du fait du déséquilibre radiatif, serait insupportable.

Les facteurs d’équilibre avec les océans et la végétation rendent peu probable ou lointain un doublement de la concentration atmosphérique en CO2 ; mais si un tel doublement devait néanmoins intervenir, il aurait un impact mineur sur la bande d’absorption du CO2, déjà saturée et très étroite, et sur l’élévation de température qu’il pourrait causer ; et cet impact serait largement contrebalancé par une augmentation de débit du caloduc de la vapeur d’eau : au total, l’élévation de température ne pourrait pas dépasser 0,65 °C.

Il faut donc chercher ailleurs les causes du réchauffement climatique actuel, d’autant que les dernières observations semblent plutôt incriminer l’insolation, via, sans doute, une diminution de l’albédo, dont on ne connaît pas les raisons de façon sûre.

Par ailleurs, le climat suit des cycles, qui sont eux-mêmes assez mal connus, mais dont l’amplitude peut être plus importante que l’augmentation que nous subissons.

Enfin, il ne faut pas oublier que le climat est chaotique, et que faire des simulations précises du climat à tel endroit dans 50 ans ou plus relève du doigt mouillé.

Télécharger le livre :

https://laphysiqueduclimat.fr/wp-content/uploads/2024/01/Physique-du-climat_H_A4.pdf

Annexes

Quelques rappels
A1. Air et atmosphère
A2. Les climats
A3. Insolation et stockage de chaleur
A4. Climat, moyennes, et moyennes de moyennes
A5. Rayonnement
A6. Absorption et émission de l’IR thermique par la vapeur d’eau et le CO2
A7. Océans, vapeur d’eau, dioxyde de carbone
A8. Régulation locale et systèmes convectifs, régulation globale et albédo

Fiches Thématiques

Le rétro-rayonnement
La rétroaction de la vapeur d’eau
Les Faits

[Voir aussi :
Climat — Pourquoi la théorie de l’effet de serre est erronée]

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(2 commentaires)

  1. C’est une chance que ce site ne soit pas en France, dont le gouverne@ment est sur le point de voter (ces jours ci) une loi pour censurer les injections-sceptiques et les réchauffement-sceptiques sous peine de prison et grosses amendes.

  2. « Par ailleurs, le climat suit des cycles, qui sont eux-mêmes assez mal connus, mais dont l’amplitude peut être plus importante que l’augmentation que nous subissons. »
    Météorologie d’après les Grands Livres sacrés :
    On observe dans la Nature deux espèces de mouvements : des mouvements « spontanés » (mouvement initial, radiation atomique, et origine des mouvements transmis) et des mouvements « transmis ». Cette seconde cause de mouvement engendre des déplacements qui déterminent la plupart des phénomènes météorologiques en dérangeant la stabilité de l’enveloppe gazeuse de la terre. Nous voyons que c’est cette cause qui détermine la chute des corps à la surface terrestre (adieu à le théorie de Newton et la loi de la gravitation). Mais cette réaction constante de l’azote vers la terre, qui lui a pris sa place dans l’espace, n’est pas la seule réaction qu’il exerce. Il tend aussi à se dilater dans une autre direction, c’est-à-dire vers les régions célestes de l’infini. De ce côté il est contenu par l’action dynamique des radiations qui le frappent incessamment.
    Mais les radiations ne sont ni immuables ni éternelles, elles sont, au contraire, dans un état constant de variabilité. Or, chacun des changements qui surviennent dans leur mode d’action se traduit, dans les profondeurs de notre atmosphère, par un changement d’état de la réaction de l’azote. 
    2 mots au sujet de l’Azote avant de continuer : L’Azote (appelé « Ether » dans l’antiquité, « Akâsha » chez les Hindous ou « Akéréné » dans la Science de l’A-Vesta le Livre sacré des anciens Iraniens) est une substance qui n’est pas seulement dans notre atmosphère, mais au-delà, partout, et dans l’univers entier, sous des états de condensation ou de raréfaction qui dépendent du milieu dans lequel elle s’épand. Rappelons que la lumière blanche engendrée par la radiation solaire, les lumières colorées engendrées par les radiations stellaires et l’azur céleste produit par l’Ozone, forment un ensemble de couleurs que nous voyons plus ou moins pendant le jour. Mais, dans l’hémisphère nocturne on ne voit plus rien, tout s’efface, toutes les couleurs disparaissent et « le noir » forme le fond de notre horizon. Cette couleur noire, qui couvre tout en l’absence des étincelles qui font la lumière, est celle de l’Azote qui remplit l’espace.
    Les réactions de l’Azote sur notre planète :
    – Si la pression des radiations devient moins forte, l’Azote se dilate dans l’atmosphère ; tous les corps qu’il comprimait se dilatent aussi : c’est la chaleur ;
    – Si la pression devient plus forte, l’Azote augmente sa réaction vers la terre, il comprime plus fortement les corps qui en occupe la surface : c’est le froid ;
    – Si la pression en plus ou en moins est accidentelle, si elle n’intéresse qu’un seul point de l’atmosphère, il en résulte un changement de densité qui, en se propageant aux couches les plus voisines y détermine « un courant ». C’est le vent ;
    – Si un seul faisceau de radiation vient à manquer subitement, c’est un vide subit qui est offert au besoin d’expansion de l’Azote et dans lequel il se précipite en tournoyant : c’est une trombe, une tornade, un cyclone. Le mouvement commencé dans les régions élevées de l’atmosphère se propage de haut en bas. Lorsqu’il atteint la surface terrestre, le bouleversement des éléments atmosphériques, qui en résulte, détermine toutes sortes de ravages.
    Ainsi donc tout ce qui se passe sur la terre à une cause cosmique ; tout dépend de l’action des astres. C’est dans les profondeurs de l’océan céleste qu’il faut aller chercher la cause de la plus légère brise qui souffle autour de nous. La terre y est étrangère. L’esprit de l’homme, perdant de vue l’Univers, s’est confiné dans son petit monde et a voulu y trouver la cause de tout ce qui existe. C’est là une méthode mesquine que la science de l’Univers détruira.
    NB : La théorie des atomes, transmise par Lucrèce, Leucippe et Epicure, a été prise par eux chez les Phéniciens qui l’avaient reçue de la Déesse Astarthé, appelée Istar en Chaldée. La femme réelle qui avait reçu ces surnoms était Dercéto.
    Lien : https://livresdefemmeslivresdeverites.blogspot.com/2017/07/cosmogonie.html

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