Petite étude personnelle de l’effet de serre.

Calcul de l’effet de serre dû au CO2 sur Venus, Mars et La Terre :

Introduction : Pour expliquer la T° de l’atmosphère des planètes deux théories s’affrontent :

  • la théorie de l’effet de serre qui est la théorie communément admise : selon sa distance au Soleil la planète reçoit une certaine quantité d’énergie (c’est la constante solaire de la planète ou irradiance). Une partie de ces rayonnements solaires sont réfléchis vers l’espace (c’est l’albédo). Les rayonnements atteignant la surface la réchauffe. Cette planète en se refroidissant émet des rayons infra-rouge (IR) depuis sa surface vers l’atmosphère. Si cette dernière contient des gaz à effet de serre (H2O, CO2, CH4), ces gaz vont absorber les IR émis et les ré-émettre dans toutes les directions : une partie s’échappe vers l’espace, mais une autre partie retourne vers la surface, réchauffant ainsi l’atmosphère : c’est l’effet de serre. Cela permet d’expliquer que l’atmosphère d’une planète est plus chaude qu’attendu en ne prenant en compte que l’énergie apportée par le Soleil.
  • Schéma-Effet-de-Serre-source-Ademe-Giec
  • Une autre théorie ne prend en compte que la pression atmosphérique pour expliquer la température de l’atmosphère : l’atmosphère s’échauffe sous l’effet de son propre poids, de sa propre pression (comme la pompe quand vous gonflez votre vélo).

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Mais les deux phénomènes physiques existent ! Or les climatologues carbo-centristes n’explique la T° de l’atmosphère des planètes QUE par l’effet de serre et certains climato-sceptiques QUE par la pression atmosphérique. Pour unifier ces deux phénomènes en une nouvelle théorie, il faut donc considérer que l’effet de serre a été surévalué. Ce qui suit est une tentative personnelle de revoir les choses qui demande à être discutée. Amusez-vous bien avec mon idée !

Mon hypothèse de départ est la suivante : l’énergie issue de l’effet de serre est proportionnelle à la quantité de CO2 totale présente dans la totalité de l’atmosphère.

Etape 1 : Pour vérifier cette hypothèse, prenons le cas de Venus où l’effet de serre est en totalité du au CO2 :

Irradiance de Venus : 2613.9 W/m2. Sur Venus, au sommet de l’atmosphère 2613.9 / 4 = 653.475 W/m2 en provenance du Soleil pénètrent l’atmosphère.

L’albedo étant de 80 % soit 522.78 W/m2, seul 130.7 W/m2 atteint la surface de Venus soit l’équivalent d’une température de T =4√(130,7/5,67.10-8) = 219,12 °K = -54°C (= Te = Température effective = T° du corps noir).

La T° de surface moyenne de venus est de 460°C (= Ts = T° de surface) soit 733,15°K soit E = 733,154 x 5,67.10-8 =16 381,5 W/m2.

On passe donc de 130.7 W/m2 à 16 381,5 W/m2 par l’effet de serre du CO2 soit un effet de serre total de : 16 381,5 – 130.7 = 16 250,8 W/m2.

Or nous savons que dans l’atmosphère totale de Venus il y a une quantité totale de CO2 égale à 4,72.1020 kg.

Donc 4,72.1020 kg de CO2 ont donc produit un effet de serre équivalent à 16 250,8 W/m2

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Etape 2 : Application de l’hypothèse : S’il existe une proportionnalité entre quantité de CO2 et énergie produite par l’effet de serre, alors sur Mars – dont l’effet de serre est dû en totalité au CO2 aussi, comme sur Venus – on devrait obtenir un effet de serre équivalent à B W/m2.

Calcul de B :

Nous savons que dans l’atmosphère totale de Mars il y a une quantité totale de CO2 égale à 2,165 .1016 kg.

4,72.1020 kg de CO2 16 250,8 W/m2    et    2,165 .1016 kg de CO2 →B W/m2

Donc B = (2,165 .1016 x 16 250,8) / 4,72.1020→B = 0,745 W/m2

S’il existe une proportionnalité entre quantité de CO2 et énergie produite par l’effet de serre, alors sur Mars on devrait obtenir un effet de serre équivalent à 0,745 W/m2.

Etape 3 : Vérification de l’hypothèse :

Irradiance de Mars : 586,2 W/m2. Sur Mars, au sommet de l’atmosphère 146,55 W/m2 en provenance du Soleil pénètrent l’atmosphère.

L’albedo étant de 25 % soit 36.64 W/m2, seul 109,91 W/m2 atteint la surface de Venus soit l’équivalent d’une température de T = 4√(109,91/5,67.10-8) = 209,82 °K = – 63,33°C

La T° de surface moyenne de venus est de – 63°C soit 210,15°K soit E = 210,154 x 5,67.10-8 = 110,586 W/m2.

On passe donc de 109.91 W/m2 à 110.586 W/m2 par l’effet de serre du CO2 soit un effet de serre total de : 110,586 109,91 = 0,676 W/m2.

Sans titre-Numérisation-05

Qu’avions nous prédit par proportionnalité ? : un effet de serre de 0,745 W/m2

Conclusion : Les deux valeurs (0,676 et 0,745) étant très proches nous pouvons considérer l’hypothèse de la proportionnalité comme validée.

Etape 4 : application de l’hypothèse à la Terre :

L’atmosphère de la Terre contient 3.128.1015 kg de CO2.

Par proportionnalité avec Venus, l’effet de serre du CO2 de la Terre devrait être de :

4,72.1020 kg de CO2  16 250,8 W/m2     et    3.128.1015 kg de CO2B W/m2

B = (3.128.1015 x 16 250,8) / 4,72.1020   B = 0,1077 W/m2

Ainsi l’effet de serre des 400 ppm de CO2 de l’atmosphère Terrestre devrait être, selon mes calculs, de 0,1077 W/m2.

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Or, les mesures par satellites donnent – selon le Giec – des valeurs comprises entre 25 et 50 W/m2 pour l’effet de serre des 400 ppm de CO2 de l’atmosphère Terrestre et non 0,1077 W/m2 comme je l’ai calculé ci-dessus. A noter : le forçage attribué aux gaz à effet de serre introduits par les activités humaines depuis l’ère industrielle à ce jour compensé par l’effet parasol, est compris entre 0,6 et 2,4 W m-2 dont 1,5 à 1,8 W/m2 attribuable au CO2 (données du Giec) ) ! Ainsi le pouvoir réchauffant d’une molécule de CO2 terrestre serait d’après le Giec 300 fois supérieur au pouvoir réchauffant d’une molécule de CO2 Martienne ou Vénusienne !

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L’effet de serre du CO2 d’après la climatologie moderne n’obéit pas à la proportionnalité mais est logarithmique (loi de Arrhenius/Wigley/Hansen/Myhre avec effet de seuil) :

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mod2

On dit que le forçage radiatif du CO2 est quasi saturé et que donc une augmentation de la quantité de CO2 dans l’atmosphère n’augmente que très peu la température du globe.

Je n’ai pas encore trouvé la démonstration conduisant à la loi de Wigley et de ses successeurs. Arrhenius dit dans ses écrits avoir trouvé sa loi logarithmique de manière empirique.

Le problème, c’est qu’avec cette saturation, impossible d’expliquer la T° de Vénus avec l’effet de serre !

Conclusion : En fait le gros problème avec la théorie actuelle de l’effet de serre (EDS) c’est que Mars a un effet de serre de 0.7 W/m2 et la Terre, avec 7 fois moins de molécules de CO2 dans son atmosphère, aurait un effet de serre (attribué au CO2) de 30 W/m2 !!!!!!!
Le seul moyen de sortir de cette impossibilité, c’est de considérer que toutes les molécules de CO2 de la Terre ont un effet de serre inférieur à 0.7 W/m2 qu’il y ait évolution linéaire ou logarithmique de l’énergie de l’EDS en fonction du nombre de molécules.
Mais personne ne raisonne en nombre de molécules de CO2, encore un autre mystère de cette science climatique !

Pour la théorie de la pression atmosphérique, voir les références suivantes :

 

 

 

 

 

4 réflexions sur « Petite étude personnelle de l’effet de serre. »

  1. Zéro pointé sur toute la ligne.

    Pour commencer le CO2 ne réchauffe ni ne refroidit.

    J'aime

    1. Cela dépend des écoles :
      – pour certains les gaz à effet de serre (GES) comme le CO2 de serre réchauffent l’atmosphère et contribuent aussi à son refroidissement (en évacuant l’énergie vers le cosmos) ;
      – pour d’autres les GES contribuent uniquement à refroidir l’atmosphère (en évacuant l’énergie vers le cosmos) ;
      – Pour d’autres, l’effet de serre n’existe pas.
      Mon calcul est une proposition qui part de l’existence de l’effet de serre et qui consiste à montrer que l’EDS du CO2 a été surévalué.

      Aimé par 1 personne

  2. Éric Ducharme mai 11, 2019 — 11:32

    Je suis complètement néophyte dans cette histoire. Mais ceci ne m’empêche pas de réfléchir. Dans une situation où le rayonnement IR dans les longueurs du CO2 est complètement absorbé par le CO2, je conçois l’ajout de CO2 comme un obstacle supplémentaire au rayonnement qui ralentit celui-ci. L’énergie rayonnante sera alors transmise plus efficacement aux molécules qui elles transmettront cette énergie sous forme cinétique. Toutefois, l’ajout de CO2 si peu soit-il, augmente la pression, la couche absorbante se réduit ce qui a pour effet de contrebalancer l’effet premier. Quantifier tout ça me dépasse.

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    1. Moi aussi je suis néophyte. Les questions que je pose et vos questions ne devraient pas exister si cette science était aboutie. Nous devrions facilement trouver dans des manuels de climatologie une description physique quantifiée, claire et aboutie de l’effet de serre. Or ce n’est pas le cas. Moi c’est ce qui me rend sceptique. Comment une science (la climatologie) dont on ne trouve nulle part une description précise du phénomène mis en avant devant le monde entier (l’effet de serre) peut-elle avoir la prétention de faire des prédictions jugées à plus de 90% exactes sur le futur du climat ? Franchement quelque chose ne va pas dans cette histoire.

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