Réponse globale à certains commentaires relatifs aux billets « crise climatique ».

 

Je ne suis pas un climatologue et les mathématiques ainsi que la physique que j’ai étudié à l’université sont bien loin mais je me souviens des grands principes de la thermodynamique qui sont essentiels pour comprendre aussi bien un processus chimique ou biochimique que le comportement de l’atmosphère. Nous avons en effet à faire dans ces deux cas de matière « vivante » aussi bien pour l’atmosphère, en perpétuel mouvement en recevant de l’énergie du Soleil, que pour une bactérie qui consomme de l’énergie pour se déplacer ou encore pour un neurone qui a besoin aussi de beaucoup d’énergie pour envoyer un message électrique à un autre neurone. Tout est donc affaire d’énergie comme d’ailleurs en ce qui concerne la société humaine. Sans énergie la société humaine telle que nous la connaissons aujourd’hui rétrograderait non pas d’un siècle ou deux mais de plusieurs millénaires.

L’énergie solaire commande le climat en influant accessoirement sur l’atmosphère mais surtout sur les océans qui sont le seul réservoir significatif de cette énergie en provenance du Soleil et emmagasinée sour forme de chaleur. Les spécialistes estiment que plus de 95 % de l’énergie solaire atteignant la Terre et qui ne se dissipe pas immédiatement vers l’Espace est emmagasinée par les océans et ce sont ces derniers qui « réchauffent » l’atmosphère, et non pas l’inverse, essentiellement par l’évaporation de l’eau qui rétrocèdera l’énergie de vaporisation à l’air quand les nuages se formeront au cours de la condensation de la vapeur d’eau. La théorie de l’effet de serre du CO2 avancée par les « spécialistes » onusiens de l’IPCC n’a jusqu’à présent jamais été confirmée dans les faits (voir par exemple https://doi.org/10.4236/ns.2017.98026 ) car, en effet, elle est en complète contradiction avec le deuxième principe de la thermodynamique et en particulier la loi de Stefan-Boltzman qui ne peut pas s’appliquer dans les approximations utilisées pour concrétiser cette théorie. La théorie de l’effet de serre fait abstraction des océans et de la vapeur d’eau atmosphérique et se concentre sur des gaz pratiquement transparents aux radiations électromagnétiques dans les longueurs d’onde de l’infra-rouge ou en tous les cas dans des longueurs d’onde où la présence de vapeur d’eau masque totalement l’effet infime que pourraient avoir ces gaz.

Maintenant m’accuser de propagande « anti-réchauffement », un véritable blasphème pour certains de mes lecteurs au sens religieux du terme (voir l’illustration), n’est pas approprié car je ne suis guidé que par ma curiosité scientifique. Et quand j’affirme que réchauffement il n’y a plus depuis près de 20 ans, cette affirmation n’est pas personnelle mais elle est issue de travaux scientifiques reconnus et publiés dans des revues à comité de lecture. Comme par exemple le fait que hormis les épisodes El Nino la température moyenne de la Terre n’a pas significativement évolué depuis plus de 20 ans ( doi : 10.18280/ijht.355p0103 ) :

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Ou encore cette autre illustration qui résume l’ensemble des modèles de l’IPCC et les observations réelles jusqu’en 2012 mais rien n’a évolué dans le sens du réchauffement depuis les 5 années suivantes :

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Je ne suis pas un activiste au sens où l’entendent les adeptes de l’Eglise de Scientologie Climatique mais je constate simplement que les théories et les préceptes de l’IPCC sont erronés d’un point de vue strictement scientifique, un point c’est tout. Maintenant m’accuser de prendre parti pour les climato-sceptiques, nullement, ma démarche est strictement personnelle et il m’arrive parfois d’être particulièrement critique au sujet d’un article scientifique publié également dans une revue de renommée internationale (cf le prochain billet relatif à l’homosexualité) car dans bien d’autres domaines étrangers à la climatologie il existe aussi des dérives parfois bien arrangeantes pour confirmer les idées à la mode véhiculées par des groupes de pression financiers aidés par les ONGs bienveillantes et complices des politiciens. Cette conjonction d’intérêts conduit à une dégradation de la qualité des recherches scientifiques comme on a pu le constater avec, pour cette histoire de climat, la fameuse courbe en crosse de hockey, une sorte de « séralinisation » de la science dans bien des domaines. Et c’est un phénomène de société quasiment mondial qui est très inquiétant.

L’exemple du glyphosate est particulièrement démonstratif dans mon esprit d’autant plus que je connais bien cette molécule. L’affaire du glyphosate relève de la plus exécrable dérive politique alimentée par des a priori erronés véhiculés par des ONGs opposées aux plantes génétiquement modifiées qui ont fait de la firme Monsanto leur bête noire. Les plantes résistantes au glyphosate sont devenues au fil des ans la bête noire de ces organisations qui font tout sauf de la science. Des pseudo-scientifiques de l’IARC ont classé le glyphosate comme cancérigène probable sans aucune espèce d’évidence scientifique. De probable ce produit est devenu vraiment toxique et donc cancérigène avéré dans la réthorique de ces propagandistes hautement politisés. Les politiciens qui font également tout sauf de la science, ils oeuvrent surtout pour leur carrière lucrative de politiciens, ont repris les slogans de ces organisations à leur compte. Force est de constater une dérive verbale qui, comme dans bien d’autres domaines de société, peut avoir des conséquences catastrophiques. C’est également le cas de l’énergie nucléaire et on retrouve toujours les mêmes organisations comme Greenpeace, le WWF, en France les Amis de la Terre, et bien d’autres ONGs pour qui la science dévoyée par leurs soins n’est plus qu’un véhicule pour leurs idéologies malthusiennes.

Réflexion sur la théorie de l’ « effet de serre » …

 

J’ai laissé sur mon blog plusieurs billets à propos de la théorie de l’effet de serre dont le gaz carbonique (CO2) serait responsable avec dans une moindre mesure le méthane (voir les liens en fin de billet) et l’un des derniers en date citait un document émanant d’un groupe d’ingénieurs et de physiciens allemands qui, preuves spectroscopiques à l’appui, démontraient que le gaz carbonique ne pouvait en aucun cas constituer un facteur de réchauffement de la planète mais au contraire participer à son refroidissement, c’est-à-dire contribuer à l’équilibre thermique qui a toujours existé entre le Soleil, la Terre et l’Espace.

Rappelons en quelques mots des faits qui sont incontestables. La Terre se comporte comme un corps noir (voir note en fin de billet) à la température de moins 18 degrés C (255 °K). La Terre est entourée d’un atmosphère ténu qui joue un rôle appréciable et bien documenté dans les échanges thermiques au mieux jusqu’à une altitude de 20 kilomètres entre la zone intertropicale et les pôles. Comme tout objet l’atmosphère est soumis au champ de gravitation de la Terre et de ce fait la densité de l’atmosphère diminue avec l’altitude. La compression adiabatique résultant de la gravité induit un gradient de températures qui va diminuant d’environ 1 degré pour chaque 100 mètres à partir du sol. Dans n’importe quel endroit de la planète il est facile d’appréhender ce phénomène de refroidissement en fonction de l’altitude où que l’on se trouve y compris au niveau de l’Equateur. Il s’agit d’un fait indiscutable.

Mais revenons sur la théorie de l’effet de serre telle qu’elle a été formulée par l’IPCC. En bref, selon cet organisme qui ne compte pas que des scientifiques, loin de là, les couches supérieures de l’atmosphère sont censées renvoyer des rayonnements infra-rouges vers la surface de la Terre car, qui dit « effet de serre » sous-entend en effet que le rayonnement provenant du Soleil soit d’une certaine manière piégé par l’atmosphère et que les hautes couches de cette dernière renvoient l’énergie électromagnétique d’origine solaire sous forme de rayonnement infra-rouge vers les plus basses couches de la même atmosphère. On peut adhérer les yeux fermés à cette théorie si on imagine que la Terre se trouve dans une bulle accumulant l’énergie provenant du Soleil et qu’il existe un écran empêchant à cette énergie de se dissiper vers l’Espace. Selon les experts de l’IPCC cette « bulle » constituant une sorte de serre serait principalement constituée de gaz carbonique et accessoirement de méthane.

Or cette affirmation est contraire aux principes fondamentaux de la thermodynamique : un corps froid ne peut pas réchauffer un corps plus chaud. Et c’est en confondant radiations et flux de chaleur que les pseudo-scientifiques de l’IPCC ont mystifié l’ensemble de la planète avec leurs déclarations tonitruantes et infondées sur le réchauffement climatique. Une simple illustration de cette supercherie, ou ce canular grossier comme vous voudrez, va le montrer.

Mettez vous en grande partie dévêtu devant un miroir, j’insiste, faites l’expérience il n’y a rien de choquant. Votre corps émet des rayonnements infra-rouges à une certaine longueur d’onde, donc avec une certaine énergie qu’on peut aisément mesurer avec un détecteur d’infra-rouges disponible dans le commerce moyennant une cinquantaine d’euros. Le miroir est supposé refléter ce rayonnement, ce qui est effectivement la réalité. Cependant le miroir se trouve à la température de la pièce, disons 20 degrés, alors que la température externe de votre corps est, disons, de 34 degrés. Vous me suivez ? Le miroir absorbe une partie de l’énergie des rayonnements infra-rouges émis par votre corps et va renvoyer vers ce dernier un rayonnement infra-rouge dont la longueur d’onde a été déplacée par cette simple réflexion vers des longueurs d’onde plus longues, donc moins énergétiques. Vous ne sentirez jamais votre nombril se réchauffer par les radiations infra-rouges émises par votre propre corps et réfléchies par le miroir ! En effet, les équations de Planck relatives aux propriétés du corps noir et des flux d’énergie interdisent l’occurence d’un tel phénomène. En d’autres termes, le miroir, plus froid que votre corps, ne peut pas réfléchir des rayonnements infra-rouges susceptibles de vous réchauffer puisqu’il est plus froid que votre corps et que ces rayonnements infra-rouges réémis sont moins énergétiques que ceux émis par votre propre corps.

Il en est de même sur toute la hauteur de la colonne atmosphérique. Les hautes couches de l’atmosphère ne peuvent en aucun cas « réchauffer » les couches inférieures de ce même atmosphère car l’énergie du rayonnement infra-rouge réémis en direction du sol est toujours inférieure à celle émise par les plus basses couches de l’atmosphère et seul le rayonnement émis en direction de l’Espace peut éventuellement réchauffer les plus hautes couches de l’atmosphère plus froides jusqu’à se perdre finalement dans l’Espace. Ce phénomène, décrit précisément par les lois de Planck et de Stefan-Boltzmann, explique à lui seul que la Terre se trouve en équilibre thermique avec le Soleil et l’Espace depuis des milliards d’années et se comporte thermodynamiquement comme un corps noir à la température de – 18 °C.

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Considérons les courbes de Planck pour deux corps l’un à 22°C (T2), disons la température moyenne au niveau du sol en été à Aix-en-Provence, ce n’est qu’un exemple, et le corps noir que constitue la Terre à -18°C, T1. Si on soustrait la courbe T1 de la courbe T2, la différence de flux se trouve déplacée vers des longueurs d’onde plus courtes. C’est le résultat graphique de l’affirmation directement déduite des équations de Planck et de Stefan-Boltzmann qu’un corps froid ne peut transmettre de chaleur vers un corps plus chaud car dans le cas inverse, la courbe Q = T2 – T1 devrait avoir un maximum déplacé vers les longueurs d’onde plus grandes, or les climatologues « experts » de l’IPCC affirment sans aucun scrupule le contraire !

La théorie de l’effet de serre a biaisé les équations de Planck et c’est là que réside le canular du réchauffement climatique, le forcing rétro-radiatif provenant de l’atmosphère, qui est fondé sur une manipulation grossière des équations de Planck confondant flux d’énergie radiative et flux de chaleur. C’est à croire que ces climatologues n’ont jamais ouvert un livre de physique …

Ce qui est très grave dans cette histoire est que tout le monde y croit fermement et que des décisions politiques inconsidérées et coûteuses sont prises pour « combattre le réchauffement climatique » alors que ce dernier n’aura jamais lieu, en tous les cas certainement pas en raison de cette théorie insensée d’effet de serre ni avec l’intensité prévue par l’IPCC avec à l’appui de ses affirmations des modélisations qui ne reposent sur aucune base scientifique valable mais sont au contraire en violation évidente des lois les plus fondamentales de la physique … S’il devait y avoir un réchauffement sur Terre ce serait avant toute autre cause dû à une modification de l’activité solaire et inversement un ralentissement de cette activité solaire conduirait à une refroidissement.

C’est d’ailleurs ce dernier scénario qui est prédit très sérieusement par les spécialistes du Soleil ! Plutôt que de se préoccuper d’un réchauffement climatique hypothétique lié aux activités humaines émettant du CO2, il serait bien plus opportun de se soucier immédiatement du refroidissement global à venir, selon les études incontestables des spécialistes du Soleil, refroidissement qui sera infiniment plus préjudiciable à l’ensemble de l’humanité !

On peut imaginer sans peine le scénario catastrophique d’un refroidissement climatique. D’abord il y aura progressivement une raréfaction des denrées alimentaires sur lesquelles repose notre alimentation, en premier lieu les céréales, remettant profondément en cause l’ensemble de la production de nourriture à l’échelle mondiale. Inévitablement des conflits surgiront pour de la nourriture, pour la simple survie et non plus pour de vulgaires histoires de religion ou de pétrole, ces dernières causes de conflits seront devenues tout simplement triviales, et cette seule évocation d’une disette planétaire est terrifiante. Ce sera la première et la plus significative conséquence du refroidissement climatique prévu par l’affaiblissement spectaculaire de l’activité solaire au cours des prochaines dizaines d’années dont la prédiction ne peut pas être contestée …

Les liens ci-dessous comportent une multitude de références et d’illustrations.

https://jacqueshenry.wordpress.com/2014/11/18/theorie-de-leffet-de-serre-atmospherique-suite-et-fin/

https://jacqueshenry.wordpress.com/2014/11/01/retour-sur-la-theorie-de-leffet-de-serre-atmospherique/

https://jacqueshenry.wordpress.com/2014/09/08/la-theorie-de-leffet-de-serre-ne-pourra-jamais-etre-verifiee-puisquelle-est-fausse/

Note. Corps noir: http://en.wikipedia.org/wiki/Black_body, http://en.wikipedia.org/wiki/Planck%27s_law, http://en.wikipedia.org/wiki/Stefan%E2%80%93Boltzmann_law

Théorie de l’effet de serre atmosphérique : suite et fin

 

Un de mes fidèles lecteurs, et pas n’importe qui puisqu’il s’agit du Dr Gerhard Stehlik, physico-chimiste allemand, m’a communiqué ce billet (à lire ci-après) que je m’empresse de mettre sur mon blog car sa teneur mettra peut-être définitivement un terme à l’imposture de « la théorie de l’effet de serre » et de la contribution du CO2 dans ce frauduleux montage. Je voudrais faire ici un petit rappel historique sur mon approche personnelle dans ce blog parfois entachée d’erreurs de ma part de «la théorie de l’effet de serre ». Le premier point immédiatement choquant est que cette théorie est en violation directe avec le deuxième principe de la thermodynamique qui précise qu’il ne peut pas exister de transfert d’énergie d’un corps froid vers un corps plus chaud sans intervention mécanique externe. C’est exactement sur ce principe que fonctionnent les réfrigérateurs ou les conditionneurs d’air. Il existe dans ces systèmes fermés un apport d’énergie extérieur à ce dernier en l’occurrence un moteur électrique qui actionne un compresseur et un ventilateur qui disperse le froid dans le cas du conditionneur d’air ou la chaleur dans le cas du réfrigérateur. C’est ce qu’a exposé intuitivement Sadi Carnot au XIXe siècle et ce principe n’a jamais été infirmé depuis sauf … par les climatologues de l’IPCC, et pour une raison que le billet suivant va permettre enfin et définitivement de mettre au jour. Car c’est sur ce point que cette gigantesque imposture contraire aux principes les plus fondamentaux de la thermodynamique est basée, imposture qui est déjà en train de créer des ravages irréparables dans de nombreuses économies occidentales par l’adoption de programmes de restructuration du paysage énergétique totalement surréalistes et astronomiquement coûteux pour l’ensemble des citoyens et des entreprises sous le fallacieux prétexte que le CO2 présenterait un « effet de serre ».

Le deuxième point troublant dans cette histoire de réchauffement climatique que j’ai aussi soulevé à plusieurs reprises est la négation ou la minimisation systématique par ces « experts en science climatique » de l’influence de l’activité solaire et de son évolution sur justement l’évolution du climat terrestre. J’ai écrit de nombreux billets dans ce sens qui ont eu pour mérite de révéler les omissions volontaires et les manipulations scandaleuses de l’IPCC avec notamment la fameuse courbe de réchauffement en forme de crosse de hockey qui niait (et qui nie toujours) purement et simplement l’existence de l’optimum climatique médiéval ainsi que le minimum de Maunder. Si on appelle ce genre de manipulation de la science il faudrait donc urgemment trouver une autre définition du mot science. Enfin, j’ai tenté de remettre au goût du jour, toujours dans mon blog, le gradient adiabatique gravitationnel auquel est soumis l’atmosphère et qui n’a apparemment pas été non plus pris en compte par les « experts », bénévoles ou non, de l’IPCC mais finalement tous intéressés de près ou de loin par les bénéfices financiers de leurs mensonges répétés et leur accès aux sphères décisionnelles gouvernementales, afin d’infirmer ou au moins de mettre en doute la théorie de l’effet de serre et le rôle du CO2 dans cette théorie.

Le billet qui suit est un peu complexe mais l’exposé par ses auteurs est suffisamment didactique pour que sa compréhension soit finalement aisée bien qu’il fasse appel à quelques connaissances en physique, en particulier en spectroscopie infra-rouge, qui sont disponibles sur Wikipedia si les pages de cette encyclopédie n’ont pas été déjà caviardées par les sbires de l’IPCC, de Greenpeace, du WWF ou d’une myriade d’autres groupuscules ultra-politisés répartis dans le monde entier. On se serait attendu, si on est politiquement correct (à la sauce IPCC) à un titre du genre : « Pourquoi le CO2 réchauffe-t-il la Terre ? ». Tenez-vous bien, chers lecteurs, il s’agit exactement du contraire !!! Voici ce billet qu’il faudra lire en se reportant sans cesse à la première illustration issue de nombreuses études de la NASA reconnues dans le monde scientifique et qui décrit, avec une très bonne précision qui n’est fort heureusement pas contestée, les flux radiatifs entre le Soleil, la Terre et l’Espace environnant immédiatement la Terre. Bonne lecture !

Je voudrais ajouter que si l’un de mes lecteurs veut contredire les propos qui suivent, qu’il évite d’être insultant et veuille bien prendre la peine d’apporter des faits irréfutables dans son argumentation et de les exposer objectivement.

Pourquoi le CO2 refroidit la surface de la Terre ?

Dr. Theo Eichten, München; Dr. Gerhard Stehlik, Hanau; Professor Dr.-Ing. Vollrath Hopp, Dreieich; Dr.-Ing. Edmund Wagner, Wiesbaden.

La NASA a publié la représentation graphique la plus proche de la réalité des flux d’énergie provenant du Soleil vers la Terre et de la Terre vers l’Espace (Figure 1). Une représentation similaire est disponible dans les documents émanant de l’IPCC ou GIEC (voir le modèle de l’IPCC en fin de billet). Qualitativement, les valeurs des flux mesurés par la NASA et l’IPCC ne diffèrent pas vraiment sinon que le modèle de l’IPCC comporte la rétro-radiation due à « l’effet de serre ». De plus, ces différences entre les valeurs numériques issues de la NASA et de l’IPCC ne justifient en rien que le CO2 puisse refroidir la surface de la Terre. Dans le cas du modèle IPCC les valeurs des flux exprimés en W/m2 ont légèrement évolué selon les versions (TAR, AR4 et AR5) pour d’obscures raisons.

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Les flèches jaunes et orangées dans la figure 1 symbolisent tous les flux en direction de la Terre de la radiation solaire (en pourcentages) et leur divers composants. Trois flux (en jaune) sont réfléchis par l’atmosphère, les nuages et la surface du sol (6 % + 20 % + 4 % =30%). Trois autres (en orangé) sont absorbés par l’atmosphère ou la surface de la Terre (16 % + 3 % + 51 % = 70%). Deux flèches matérialisant aussi des flux(orangées) sont horizontales. L’une d’elles (16%) chauffe les hautes couches de l’atmosphère. L’autre (3%) réchauffe les nuages. Toute absorption de radiations solaires par l’atmosphère ou par la surface du sol dépend de la chaleur au sol. Tous les flux de chaleur sortants (en rouge) sont dirigés vers le haut. Ces flux ne peuvent pas aller vers le bas, c’est-à-dire de l’atmosphère vers le sol et n’importe qui peut le vérifier avec une simple sonde infra-rouge en orientant celle-ci vers le sol ou vers le ciel à condition naturellement que la sonde soit protégée du rayonnement solaire.

Le chauffage de la Terre par le Soleil est une évidence incontestée et il est la conséquence du spectre électromagnétique des radiations solaires (Figure 2).

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Il est également évident que la Terre ne peut pas se chauffer significativement elle-même : le chauffage de la surface terrestre provenant de l’intérieur de la planète a été estimé à 0,0392 W/m2. En conséquence, aucun composé chimique présent dans la croute terrestre ne peut lui-même constituer une source de chaleur. Cela s’applique aussi au CO2. Si le CO2 était une source de chaleur il faudrait que celle-ci vienne d’ailleurs.

Les radiations en provenance du Soleil constituent la seule source de chaleur sur Terre. A contrario, le refroidissement de la Terre requiert non seulement une dissipation radiative de chaleur mais également un transfert de chaleur mécanique par des phénomènes de convection et l’évaporation de l’eau. Par conséquent les facteurs du refroidissement sont plus compliqués. Trois flux d’énergie (en rouge, figure 1) vont de la surface de la Terre vers l’Espace. Le refroidissement de la Terre débute à la surface de cette dernière avec ces trois flux : le premier (7 %) représente le transfert de chaleur mécanique par convection thermique vers le haut. Le second et le plus important (23 %) est le refroidissement par évaporation de l’eau. Enfin, le troisième flux (21%) représente le refroidissement par le flux radiatif vers le haut. La majeure partie de ce flux radiatif est émise vers l’atmosphère (15 %) et le reste (6%) est directement émis vers l’Espace. La somme de ces trois facteurs de refroidissement (51%) à la surface de la Terre est égale au réchauffement de la surface terrestre par le Soleil.

Les radiations solaires sont toujours dirigées vers la surface de la Terre (70%) excepté pour les trois réflexions (30%). Le flux de chaleur est toujours dirigé vers le haut : 64 % vers l’atmosphère et les 6 % restants directement vers l’Espace. Un flux de chaleur provenant de l’atmosphère et dirigé vers le sol terrestre n’existe pas (voir note 1). Un effet de serre de + 33 °C (voir le rapport AR5 de l’IPCC et la note 3) tel que décrit dans le modèle figurant dans ce rapport nécessiterait un tel flux de radiations thermiques de l’atmosphère vers le sol.

Le flux radiatif de chaleur vers le haut (15%) depuis la surface terrestre vers l’atmosphère (figure 1, position 2, flèche rose) est l’argument central que le CO2 refroidit la surface de la Terre. Puisque ce flux s’échappe de la surface de la Terre, il ne peut en aucun cas constituer un facteur de réchauffement de celle-ci.

Il faut maintenant parler des propriétés physico-chimiques des principaux constituants de l’atmosphère, azote (N2) oxygène (O2) vapeur d’eau (H2O) et gaz carbonique (CO2). L’effet de refroidissement du CO2 sera ensuite abordé en regard des propriétés de ces gaz.

Il existe un certain nombre de lois décrivant les flux d’énergie. Un loi scientifique élémentaire est celle de la conservation de l’énergie totale. Cette loi s’applique à toutes les situations rencontrées sur la Terre mais elle ne s’applique pas au Soleil comme fournisseur d’énergie ni à l’Espace où disparaît l’énergie indéfiniment. Cette loi de conservation de l’énergie ne s’applique donc que pour les échanges énergétiques entre la surface terrestre et l’atmosphère. Une autre loi stipule qu’un corps se refroidit en cédant de l’énergie et un corps se réchauffe quand il reçoit et absorbe de l’énergie. L’énergie radiative ne peut se transformer en chaleur que s’il y a intervention de matière. D’autre part, le second principe de la thermodynamique précise que l’énergie sous forme de chaleur ne peut pas être entièrement convertie en travail, ce principe s’applique pleinement dans les phénomènes d’évaporation de l’eau et les mouvements de convection atmosphériques. Ce principe s’applique aussi, selon les lois de Planck, à l’énergie réémise sous forme de radiations par un corps après après que celui-ci ait absorbé une radiation. Cette énergie réémise est toujours plus faible, en d’autres termes la longueur d’onde de la radiation réémise est toujours plus longue que celle initialement absorbée. Toutes ces lois ne sont valides que pour les échanges horizontaux d’énergie et non pour les flux d’énergie dans l’espace entre le Soleil, la Terre et l’Espace comme illustrés dans la figure 1. Enfin le champ gravitationnel de la Terre introduit un gradient de pression sur toute la hauteur de la colonne d’air avec comme corollaire un gradient de température et un gradient de densité qui lui sont associés. Le second principe de la thermodynamique s’applique donc pleinement dans le système Terre-atmosphère en regard du gradient adiabatique auquel est soumis l’atmosphère.

Le chauffage résultant d’une radiation n’est possible que si celle-ci est absorbée au contraire d’une radiation passant à travers un matériau transparent à une radiation de longueur d’onde donnée comme une plaque de verre est transparente au rayonnement visible et aux rayons infra-rouges mais opaque aux rayons ultra-violets. C’est ainsi que les deux principaux constituants de l’atmosphère, l’oxygène et l’azote, laissent passer presque toutes les radiations solaires incidentes vers la surface de la Terre et laissent également passer toutes les radiations thermiques (infra-rouges) en provenance de la surface terrestre pour aller se perdre dans l’Espace. Ces deux composantes de l’atmosphère ne sont que très peu « chauffées » que ce soit par le rayonnement solaire ou par le rayonnement provenant de la Terre parce qu’elles ne peuvent que très peu les absorber. En d’autres termes azote et oxygène n’absorbent que de manière négligeable les radiations infra-rouges. Les émissions et les absorptions de n’importe quelle radiation se traduisent par des mouvements vibratoires et de rotation des liaisons chimiques (figure 3) qui deviennent plus rapides et donc les composés chimiques correspondants deviennent plus chauds par absorption ou plus froids par émission. Dans des conditions normales N2 et O2 ne peuvent ni absorber ni émettre de radiations infra-rouges significativement.

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Pourtant, comme cela est montré dans la figure 1, deux flux radiatifs solaires (16 % et 3%) sont absorbés par l’atmosphère et les nuages. La première question qui se pose est donc de savoir quelles molécules absorbent ces radiations solaires.

Le flux (16%) indiqué par la flèche rose (figure 1,position 1) correspond au rayonnement ultra-violet solaire (UV B et C essentiellement). Il est absorbé par les molécules d’oxygène (O2) et converti en chaleur par la formation puis la dissociation d’ozone (O3) :

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Les molécules d’O2 et d’O3 existent inchangées avant et après ce processus, il s’agit d’un équilibre chimique et ne peut donc pas être supérieur à la totalité de la conversion du rayonnement ultra-violet solaire en chaleur dans l’atmosphère. Ce processus n’obéit pas aux lois de Planck décrivant les propriétés des radiations. Cependant la chaleur dissipée par la dissociation de l’ozone stratosphérique (environ 5 ppm à 20 km d’altitude) irradie principalement vers l’Espace.

Les 3 % restant du flux radiatif solaire sont absorbés par les nuages et correspondent au rayonnement infra-rouge absorbé par les gouttelettes d’eau des nuages. Les bandes d’absorption des infra-rouges par l’eau sous forme de vapeur sont beaucoup plus étroites que celles de l’eau à l’état liquide. En conséquence le taux d’absorption des infra-rouges solaires par l’eau liquide (sous forme de gouttelettes dans les nuages) est beaucoup plus élevé que celui de la vapeur d’eau.

Revenons à l’argument central du rôle du CO2 comme agent de refroidissement. Il faut revenir plus en détail sur les flux de chaleur depuis la surface de la Terre vers l’atmosphère (flèche rose, position 2, figure 1). Ce flux existe parce que la vitesse d’émission radiative du CO2 vers l’espace est toujours plus rapide que sa vitesse d’absorption du rayonnement infra-rouge provenant de la surface de la Terre.

Initialement on a montré que la Terre et donc tous les constituants chimiques de la Terre ne peuvent se chauffer eux-mêmes. Par contre tous les composés chimiques peuvent se refroidir selon la loi de refroidissement de Newton par émission irréversible d’infra-rouges vers l’Espace. Cependant il y a quelques exceptions qui concernent des molécules chimiques qui ne peuvent pas se refroidir au sens de la loi de refroidissement de Newton. Ces molécules de gaz sont justement celles de l’oxygène (O2) et de l’azote (N2) sphériques et totalement non polaires. Elles constituent près de 97 % de la totalité de l’atmosphère. Par conséquent 97 % de l’atmosphère ne peut pas se refroidir tout seul. Ce point est très important pour discuter ensuite du rôle du CO2. Les molécules d’oxygène (O2) et d’azote (N2) ne possèdent pas de moment dipolaire électrique. Sans moment dipolaire, les vibrations thermiques de ces molécules ne peuvent que très difficilement absorber des radiations électromagnétiques que ce soit en provenance du Soleil ou de la Terre ni émettre à leur tour de radiations.

Pourtant, la nuit, l’atmosphère près du sol se refroidit. En réalité l’atmosphère se refroidit par contact avec le sol qui se refroidit en émettant puissamment des radiations (infra-rouges) vers l’atmosphère.

La loi de refroidissement de Newton est par contre valable pour la molécule triatomique asymétrique de l’eau (H2O) ainsi que pour la molécule également triatomique de CO2 qui possèdent toutes deux un dipôle électrique élevé et sont donc très activables par le rayonnement infra-rouge (voir figure 3). Schématiquement, dans l’essentiel de l’atmosphère (97%) qui n’est que très peu susceptible aux infra-rouges il se trouve environ et en moyenne 2 % de matériel terrestre normal susceptible d’absorber des rayons infra-rouges rendant ainsi l’atmosphère capable de se refroidir en rayonnant dans l’Espace. La valeur 2 % correspond à la somme de la teneur moyenne en vapeur d’eau (variable de 0 à 4%) et du CO2 (0,04 % ou 400 ppm). L’eau et le CO2 sont dits « matériels terrestres normaux » car ils se refroidissent en émettant des radiations vers l’Espace et sont donc refroidis ainsi par l’Espace. À une altitude de 2 mètres, là où les observations météorologiques sont effectuées et les températures mesurées, le processus de refroidissement de l’atmosphère est dominé par le refroidissement indirect par la surface du sol. À cette altitude les émissions radiatives de l’eau et du CO2 vers le haut sont négligeables en raison de la faible concentration (2%) de ces deux composés.

Cependant, la situation relative des équilibres énergétiques totaux de la colonne atmosphérique jusqu’à 75 km d’altitude est quelque peu différente. Ces 2 % de CO2 et d’eau sont suffisants pour refroidir l’ensemble de la colonne atmosphérique en ce sens qu’elle devient de plus en plus froide avec l’altitude. Tandis que le volume total de l’atmosphère jusqu’à une altitude de 75 km est refroidi par l’Espace, seulement quelques centimètres d’épaisseur du sol sont refroidis par émission vers l’Espace. Ceci explique la considérable capacité de l’atmosphère à refroidir par rayonnement (63%) en comparaison de celle de la totalité de la surface terrestre (6%) en incluant terres émergées et océans.

Si on se penche sur le flux radiatif solaire, l’entrée d’énergie dans l’atmosphère est due non seulement indirectement à partir de la surface du sol (51%) mais encore par absorption additionnelle directe (16 % +3 % = 19%). Dès lors l’atmosphère reçoit 70 % de l’énergie solaire incidente totale, ce qui est supérieur à ce que reçoit la surface de la planète (51%). Et pourtant l’atmosphère reste plus froid que la surface de la Terre ! En regard de la capacité totale de refroidissement de la Terre (70%), la capacité de refroidissement de la colonne atmosphérique (64%) est environ dix fois plus importante que celle des quelques centimètres de profondeur de la surface (6%, toujours figure 1, flèche rouge de droite).

Revenons donc à l’argument central de cet exposé. La flèche rose (position 2) dans la figure 1 représente le refroidissement par radiation thermique (15%) de la surface de la Terre vers l’atmosphère, mais ni l’azote (N2) ni l’oxygène (O2) ne sont capables d’absorber cette radiation. Seules les traces de CO2 et d’eau peuvent absorber efficacement ces radiations émises par la surface terrestre. Ce refroidissement radiatif contredit entièrement l’hypothétique « effet de serre » qui prévoit un réchauffement de + 33 °C en raison de ces supposés « gaz à effet de serre » (voir note 3).

Qui plus est, le flux le plus important de chaleur radiative depuis l’atmosphère vers l’Espace (64%) qui domine la balance énergétique globale de la Terre, est la chaleur irradiée par la totalité de l’atmosphère (flèche rose position 4, figure 1) matérialisé par la grosse flèche rouge qui renvoie dans l’Espace toute l’énergie introduite dans l’atmosphère. La figure 1 indique l’apparition soudaine d’un flux d’amplitude constante quelque part dans l’atmosphère. En réalité ce phénomène n’existe pas. La flèche matérialisant la vitesse de refroidissement de l’atmosphère devrait avoir une épaisseur de plus en plus importante avec l’altitude jusqu’à 75 kilomètres. La température de la colonne atmosphérique décroit avec l’altitude plus que le gradient usuel de – 0,6 à – 1°C par 100 mètres qui correspond à l’influence du champ gravitationnel terrestre sur la température et la densité, donc la pression, de l’atmosphère.

Comment le CO2 peut-il donc agir comme le principal facteur de refroidissement de la Terre alors qu’il n’existe qu’à l’état de traces (400 ppm) dans l’atmosphère ? La concentration en eau dans l’atmosphère décroit avec l’altitude pour atteindre à peine 12 ppm à 12 kilomètres d’altitude parce que les molécules d’H2O gazeux se condensent en glace (voir note 2). Entre 12 et 75 km d’altitude, l’émission radiative de chaleur n’est plus le fait que du CO2.

De plus, le CO2 est le plus important facteur de refroidissement de la Terre non seulement en raison des flux d’énergie maintenant prouvés entre le Soleil, la Terre et l’Espace, mais aussi par son activité particulièrement intense dans les longueurs d’onde infra-rouges. Le CO2 présente des bandes d’absorption très intenses à 10 et 15 microns (1000 et 660 cm -1, voir figure 4 et note 4) en raison du dipôle très élevé de la liaison C=O. La transformation de l’effet intense de refroidissement du CO2 en effet de réchauffement en raison d’assertions physiques frauduleuses – appelées « effet de serre » – constitue l’une des plus grandes erreurs contemporaines faites par des scientifiques et entérinée par des centaines de milliers de personne qui ne se sont pas posé plus de questions sur la validité de la théorie de l’effet de serre.

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Le facteur le plus important entrainant un accroissement du pouvoir radiatif de la totalité de la colonne atmosphérique avec l’altitude est la très forte susceptibilité aux infra-rouges des molécules d’eau et de CO2 qui est modulée par l’élargissement de leurs bandes d’absorption dans l’infra-rouge avec la pression. Aux hautes altitudes et faibles pressions les bandes d’absorption sont très étroites et très intenses alors qu’aux fortes pressions et faibles altitudes ces bandes sont élargies et moins intenses. Mais la radiation thermique des bords des bandes d’absorption atteint alors l’Espace directement sans réabsorption par d’autres molécules aux hautes altitudes et faibles pressions. La pression atmosphérique affecte considérablement les spectres d’absorption du CO2. Cette observation pose un problème majeur dans le calcul du transfert des radiations infra-rouges à travers l’atmosphère avec les variations de pression, de température et d’abondance des gaz. La figure 4 est un exemple de spectres d’absorption dans l’infra-rouge d’une colonne de 1 mètre de CO2 aux pressions de 1000 et 100 millibars (pression observée à environ 15000 mètres d’altitude).

Il semble que ce dernier aspect des propriétés spectrales du CO2 ait été tout simplement ignoré dans la formulation de la théorie de l’effet de serre car elles sont à l’évidence incompatibles avec cette théorie. L’apparente ignorance des propriétés spectrales du CO2 qui font que ce gaz est un puissant agent de refroidissement de la planète afin que celle-ci présente les propriétés d’un corps noir à la température de -18 °C à l’équilibre radiatif Soleil-Terre-Espace a conduit aux fausses affirmations du forcing radiatif dû au CO2 qui ne peut en aucun cas exister pour les raisons évoquées plus haut. En ce qui concerne enfin le gradient adiabatique de l’atmosphère sous l’influence du champ gravitationnel terrestre l’illustration ci-dessous décrit la relation entre densité et température de la colonne atmosphérique (source Wikipedia). Mais il faut bien noter qu’au delà de 50 km d’altitude les lois décrivant le comportement des gaz ne s’appliquent plus car les rayonnements solaire et cosmique concourent pour ioniser les molécules et cette ionisation conduit à des températures théoriques élevées malgré la rareté des gaz. À 90 km d’altitude la densité y est un million de fois plus faible qu’au niveau de la mer.

Source : « Atmosphäre, Wasser, Sonne, Kohlenstoffdioxid, Wetter, Klima – einige Grundbegriffe » (en français : « Atmosphère, eau, lumière du soleil, dioxyde de carbone, temps – quelques notions de base »).

Professor Dr.-Ing. Vollrath Hopp, Président de l’Association des ingénieurs allemands, Association de Francfort -Darmstadt, Section de l’environnement, éditeur. Dr Gerhard Stehlik, physico-chimiste, Dr Wolfgang Thüne, météorologue, Dr.-Ing Edmund Wagner, ingénieur, Co-auteurs : ISBN 978-3-18-325515-3, 2010, Düsseldorf, Allemagne, © January 2014.

À la page 123 dans le chapitre « effet de serre » on lit la phrase: 

« Pour un effet de serre naturel, il n’y a aucune preuve. »

Note 1 : « Un flux de chaleur provenant de l’atmosphère et dirigé vers le sol terrestre n’existe pas » car ce serait une violation du second principe de la thermodynamique : il ne peut y avoir de transfert de chaleur d’un corps froid vers un corps plus chaud.

Note 2 : les trainées blanches laissées par un avion volant dans le ciel à 11000 mètres d’altitude sont constituées de cristaux de glace, la température à cette altitude peut en effet atteindre – 60 °C.

Note 3 : cette valeur de + 33 °C provient du fait que la Terre se comporte comme un corps noir à la température de – 18 °C. Or la température « moyenne » de la Terre au niveau de la mer est de + 15 °C d’où l’arithmétique simple pour ne pas dire simpliste : + 33 – 18 = + 15. La température « moyenne » de la Terre est une grandeur difficilement appréciable et donc sujette à caution. En outre les 33 °C « manquants » constituent une négation flagrante de l’existence du gradient adiabatique dû au champ gravitationnel terrestre. Ci-dessous, « effet de serre » vu par l’IPCC :

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Note 4 : en spectroscopie infra-rouge les spectres sont rapportés aux nombres d’onde ou inverses des longueurs d’onde pour des raisons de commodité graphique. Cependant le nombre d’onde d’une radiation qui est exprimé en inverse d’une longueur est lié directement à l’énergie de la radiation par la relation de Planck où h est la constante de Planck et c la vitesse de la lumière :

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ou à la fréquence de la radiation en divisant celle-ci par la vitesse de la lumière :

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Retour sur la théorie de l’effet de serre atmosphérique

Venuspioneeruv

Puisque je reçois parfois des volées de bois vert quand je m’insurge sur la théorie de l’effet de serre il faut mettre les points sur les « i » . L’effet de serre est considéré maintenant comme un « fait scientifique » puisque des millions de personnes adhèrent à ce concept en particulier les « spécialistes de l’IPCC auto-proclamés climatologues », une multitude d’ONGs politisées, courroies de transmission de cette Eglise nouvelle de Scientologie et enfin de nombreux ministres de l’environnement ou de l’énergie de par le monde et en particulier en Europe. L’hypothèse du réchauffement climatique repose sur deux dogmes, l’effet de serre et la contribution du CO2 à cet effet de serre. Ce qui est surprenant et inquiétant est que ce « fait scientifique » ne s’appuie sur aucun principe scientifique pourtant reconnu et incontestable comme les lois fondamentales de la thermodynamique ou l’équilibre gravitationnel de l’atmosphère. C’est sur ce dernier point que je voudrais donc insister dans ce billet car l’interprétation de l’équilibre gravitationnel de l’atmosphère a conduit à des conclusions erronées qui ont été utilisées à tort pour formuler la théorie de l’effet de serre et l’intervention du CO2 dans cette théorie. Je ne reparlerai donc pas de l’équilibre thermique et radiatif de la Terre soumise au rayonnement solaire qui est décrite par les équations de Planck et de Stefan-Boltzmann relatives au corps noir et qui a fait l’objet de longs billets de ce blog mais seulement de la confusion qu’a entrainé l’interprétation tendancieuse et erronée de l’équilibre atmosphérique soumis au champ gravitationnel de la Terre.

À moins de nier la gravitation et de réfuter les observations de Newton ou de Galilée au sommet de la tour penchée de Pise, il faut reconnaître quelques faits. L’atmosphère « pèse » en moyenne dix tonnes par mètre carré au niveau de la mer. C’est un premier fait et les écarts infimes autour de cette moyenne occupent les météorologistes puisqu’il s’agit des variations de la pression atmosphérique, anticyclones, dépressions et autres phénomènes simplement liés à la nature fluctuante de l’atmosphère d’un champ de pression élevée vers une zone de basse pression, des variations somme toute de plus ou moins 3 % ce qui paraît négligeable mais ne l’est pas dans la mesure où d’immenses masses d’air sont en jeu. La densité de l’atmosphère et sa température diminuent en fonction de l’altitude, personne ne peut nier ces faits, demandez à n’importe quel alpiniste il vous le confirmera. La compression gravitationnelle de l’atmosphère établit donc une distribution des températures sur toute la hauteur de la troposphère, c’est-à-dire jusqu’à environ 17 km d’altitude (au niveau de l’équateur) car au delà la raréfaction gazeuse et l’ionisation des molécules par le vent solaire et les rayons cosmiques font que les lois relatives au comportement des gaz ne s’appliquent plus.

Cette corrélation entre altitude, densité de l’air et température est décrite par une loi physique très simple dite « gradient adiabatique » qui a été vérifiée et n’est pas contestable (voir infra). Elle indique que l’atmosphère sec se refroidit de 9,8 degrés par kilomètre et l’air humide de seulement 6,5 degrés pour un même kilomètre en raison de la très forte inertie thermique de la vapeur d’eau. Pour rappel, l’application des lois de la thermodynamique à la Terre indique de manière incontestable que la planète se comporte comme un corps noir à la température de – 18 degrés. L’altitude moyenne où on peut trouver cette température de -18 degrés se trouve être de 5000 mètres. Quand on applique la loi décrivant le gradient adiabatique de l’atmosphère terrestre on trouve une température moyenne au sol de 14,5 degrés (voir infra), ce qui est parfaitement conforme avec toutes les observations effectuées au niveau de la Terre. Naturellement plus on s’approche des pôles plus la température diminue en raison de l’incidence du rayonnement solaire qui diminue mais la loi décrivant le gradient adiabatique gravitationnel de l’atmosphère s’y applique toujours. Et dans les déserts où l’atmosphère est très sec, cette température moyenne est plus élevée le jour et plus faible la nuit car il n’y a pas assez de vapeur d’eau pour amortir cette différence jour-nuit.

La transposition des observations relatives à l’atmosphère de Vénus qui ont conduit à la formulation de la théorie de l’effet de serre est erronée, et pour plusieurs raisons.

Vénus est plus proche du Soleil et reçoit donc plus d’énergie radiative en provenance de l’étoile, cependant son albédo (en un mot le pouvoir de réfléchir le rayonnement solaire) est beaucoup plus élevé que celui de la Terre. La densité de l’atmosphère de Vénus constituée essentiellement de gaz carbonique (CO2) est environ 92 fois plus élevée que celle de la Terre avec une pression au sol de 920 tonnes au m2 (en gros comme si on se trouvait à 1000 mètres sous l’eau sur la Terre) mais les lois décrivant le gradient adiabatique de cet atmosphère sont les mêmes que celles décrites pour l’atmosphère terrestre soit une refroidissement d’environ 9 degrés par kilomètre. Cependant cette densité de l’atmosphère de Vénus (95 kg/m3 au niveau du sol vénusien) est telle que la température au sol conduit selon ces mêmes lois de compression adiabatique à une température de 465 degrés. Pour retrouver les valeurs de pression atmosphérique semblables à celles de la Terre au niveau de la mer il faut se trouver à une altitude de 50 kilomètres dans le dense atmosphère vénusien où la température y est alors voisine de 0 degrés. Il ne faut pas oublier enfin que le jour Vénusien est de 243 jours terrestres mais que les échanges entre la face éclairée et la face sombre de cette planète sont très actifs par convection et que si la face éclairée est « surchauffée » ceci explique que la face sombre de la planète ne se refroidit pas considérablement car des vents très violents répartissent en permanence la chaleur tout autour de la planète.

Pour toutes ces raisons, il n’e peut pas y avoir d’effet de serre sur Vénus, la planète se trouve en effet en équilibre radiatif avec l’espace mais les paramètres de cet équilibre sont différents de ceux existant pour la Terre en raison du très fort gradient adiabatique et du fait de la densité élevée de son atmosphère. S’il y avait « un effet de serre » sur Vénus en raison de son atmosphère riche en CO2 il y a bien longtemps que la surface de cette planète serait en fusion, or ce n’est pas le cas ! Il y a en effet des montagnes et des plaines sur cette planète parfaitement reconnues par imagerie radar et même des volcans et peut-être des « mers » de gaz carbonique liquide supercritique …

La confusion et la transposition à la Terre des observations de Vénus proviennent du fait que l’atmosphère de cette planète est constitué de plus de 95 % de gaz carbonique, d’azote pour le reste et des traces d’oxydes de soufre. Il n’en fallut pas plus pour que les ingénieurs de la NASA, dont James Hansen, ancien spécialiste de l’atmosphère de Vénus, déclarent à tort que le CO2 a un effet de serre parce que la surface de Vénus est chauffée par cet effet de serre à la température de 465 degrés : « Il n’y a qu’à voir ce qui se passe sur Vénus ! », ont-ils déclaré. C’est pourtant totalement faux et contraire aux lois décrivant l’état des gaz ! La théorie de l’effet de serre est donc en violation avec les lois fondamentales de la thermodynamique et également en violation avec les lois décrivant l’état des gaz qui sont d’ailleurs liées, ça fait tout de même beaucoup, beaucoup trop pour n’importe quel esprit critique …

Au risque encore de recevoir encore des volées de bois vert en publiant ce billet sur mon blog, je me demande tout de même pourquoi personne n’ose s’attaquer de front aux tenants de la théorie de l’effet de serre et du rôle indûment attribué au CO2 dans cette théorie à l’aide d’arguments scientifiques prouvés. Les extrapolations acceptées par des gouvernements complètement aveuglés en subissant une propagande parfaitement organisée par l’IPCC et reprise par des ONGs diverses qui n’ont même plus la pudeur de dissimuler leur orientation idéologique malthusienne va conduire de nombreux pays à la catastrophe économique et sociale, tout ça pour une incroyable chimère qui relève du sophisme et de la scientologie, la fausse science dans toute son horreur.

Pour les curieux voici l’équation de l’équilibre adiabatique. La situation thermodynamique d’une colonne d’air se décrit de manière simplifiée ainsi :

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où U est l’énergie totale, Cp la capacité thermique de l’atmosphère (1004 joules/kg/degré K pour l’air sec, 1012 pour un air humide comprenant en moyenne 0,25 % de vapeur d’eau), T la température de la portion de colonne d’air (en degrés Kelvin), g l’accélération de la pesanteur et h la hauteur ou altitude. Si on dérive cette équation on obtient :

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qui s’exprime en degrés K/km. On y voit le terme g/Cp appelé « gradient adiabatique » qui décrit l’équilibre entre pression et température de l’atmosphère. Cette équation différentielle peut être réarrangée ainsi :

Capture d’écran 2014-10-29 à 17.00.38

Comme g et Cp sont des grandeurs physiques positives, on voit tout de suite que la distribution des températures dans le champ gravitationnel terrestre, mais c’est valable pour n’importe quelle planète pourvue d’un atmosphère, décroit en fonction de l’altitude.

Cette dernière équation peut être résolue ainsi, en introduisant h « zéro », l’altitude inférieure, au niveau de la mer ou au sommet de la Tour Eiffel par exemple avec T « zéro », la température à cette altitude :

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Et on trouve alors aisément la température au sol (h-zéro = 0) en introduisant dans le calcul l’altitude de 5 kilomètres pour l’isotherme à – 18 °C correspondant à l’équilibre radiatif du système Terre + atmosphère (tel que décrit par les lois de Stefan-Boltzmann) :

t = – 6,5 (h – 5) – 18 = 32,5 – 18 = 14,5 degrés C, le facteur 6,5 étant la capacité thermique de l’air chargé en vapeur d’eau. La teneur moyenne en vapeur d’eau de l’atmosphère est de l’ordre de 0,25 % .

Note : ces données se trouvent dans n’importe quel cours de physique de lycée et aussi là : http://en.wikipedia.org/wiki/Lapse_rate.

Il reste un petit détail à régler pour convaincre les sceptiques qui auraient encore quelque courage à la lecture de ce long billet. S’il devait y avoir un gaz à effet de serre dans notre atmosphère ce serait à l’évidence la vapeur d’eau pour deux raisons. Il y a dans l’atmosphère plus de 600 fois plus de vapeur d’eau que de gaz carbonique, facteur 600 qu’il faut multiplier encore par 5 puisque la capacité thermique de l’eau est de 4180 joules/kg/°K en comparaison de celle du CO2 qui est de 840 joules/kg/°K. On arrive à un facteur 3000 de différence. Si donc il devait exister un « effet de serre » sur la Terre dû à la vapeur d’eau, il y a bien longtemps que tous les océans se seraient évaporés dans l’espace … Le gaz carbonique est donc accusé à tort !

Encore une fois, comme c’est la philosophie fondamentale de mon blog, je n’ai rien inventé dans ce billet, tout ce qui est cité ici se trouve dans Wikipedia … Photo : Vénus dans les longueurs d’onde ultra-violettes (Wikipedia).

La situation commence tout de même à évoluer timidement:

Meteorologist John Coleman, who co-founded The Weather Channel, says the claim that human activity is leading to global warming is no longer scientifically credible. He wrote: « There is no climate crisis. The ocean is not rising significantly. The polar ice is increasing, not melting away. Polar bears are increasing in number. He wrote: « There is no significant man-made global warming at this time. There has been none in the past and there is no reason to fear any in the future, » says Coleman, who was the original meteorologist on « Good Morning America. »

« Efforts to prove the theory that carbon dioxide is a significant greenhouse gas and pollutant causing significant warming or weather effects have failed. « There has been no warming over 18 years. » Climate expert William Happer, a professor at Princeton University, expressed support for Coleman’s claims. « No chemical compound in the atmosphere has a worse reputation than CO2, thanks to the singleminded demonization of this natural and essential atmospheric gas by advocates of government control [of] energy production, » Happer said.

« The incredible list of supposed horrors that increasing carbon dioxide will bring the world is pure belief disguised as science. »

Lu sur Bloomberg.com ce 27 octobre 2014 que j’insère à l’appui du développement de ma démonstration qui je l’espère sera convaincante pour ceux qui douteraient encore du bien-fondé de celle-ci.

Traduction du passage en anglais :

Le météorologiste John Coleman, cofondateur de « Weather Channel » dit que l’assertion que l’activité humaine conduit à un réchauffement global n’est plus scientifiquement crédible. Il écrit : « Il n’y a pas de crise du climat. Le niveau des océans ne monte pas significativement. Les glaces polaires augmentent et ne fondent pas. Le nombre d’ours blancs augmente ». Il écrit aussi : « Il n’y a pas aujourd’hui de réchauffement global. Il n’y en a pas eu par le passé et il n’y a pas de raison qu’il y en ait dans le futur ». Coleman était le premier météorologiste dans l’émission « Good Morning America ».

« Tous les efforts pour prouver la théorie que le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre significatif et un polluant causant un réchauffement significatif ou des changement météorologiques ont échoué ». L’expert en climat William Happer, professeur à l’université de Princeton a exprimé son soutien aux déclarations de Coleman, en ces termes : « Aucun composé chimique de l’atmosphère n’a une plus mauvaise réputation que le CO2, ceci en raison de la diabolisation ridicule de ce gaz naturel et essentiel (à la vie) par les tenant du contrôle gouvernemental de la production d’énergie. La liste incroyable des horreurs supposées arriver pour le monde si le dioxyde de carbone augmentait est une pure croyance déguisée en science ».

La «théorie de l’effet de serre » ne pourra jamais être vérifiée … puisqu’elle est fausse !

Sadi_Carnot

En réponse à certains commentaires à la suite de mes billets des 21 et 22 août sur le « changement climatique », j’ai préféré la prose à des formules mathématiques pour définitivement infirmer la « théorie de l’effet de serre ». Il est en effet surprenant que personne n’ose dire clairement que cette théorie est une supercherie scientifique sur laquelle se basent des ONGs pour semer la terreur et des gouvernements pour appauvrir les citoyens dont ils ont la responsabilité.

Selon le deuxième principe de la thermodynamique réécrit par Max Planck le seul transfert de chaleur entre, disons, deux plaques parallèles à différentes températures symbolisant la surface terrestre et l’atmosphère correspond à l’énergie de radiation représentée par la surface entre les courbes de Planck de ces deux corps. La courbe de Planck pour le corps le plus chaud englobe toujours celle du corps plus froid, c’est-à-dire que la surface située sous la courbe de Planck du corps le plus froid est incluse dans celle du corps plus chaud. Ainsi chaque corps émet dans toutes les fréquences électromagnétiques représentées par la surface sous la courbe de Planck du corps le plus froid. Cependant, la radiation représentée par la surface sous la courbe du corps le plus froid, pour chaque corps, irradiant dans chaque direction, résonne dans chacun des deux corps et est donc dispersée. Il ne peut donc pas y avoir au final de transfert de chaleur. C’est ainsi que, comment et pourquoi, le deuxième principe de la thermodynamique s’applique aux radiations.

{Les curieux peuvent se remémorer leur cours de physique avec le lien suivant : http://en.wikipedia.org/wiki/Planck%27s_law.}

Il n’y a pas d’autres explications possibles, parce que si la chaleur pouvait être transférée dans les deux sens il n’y aurait aucune raison pour que cette dernière puisse revenir à sa source par radiation. Prenons un exemple, si la radiation provenant de couches atmosphériques plus froides pouvait réchauffer un lac plus chaud, cette énergie pourrait retourner vers l’atmosphère via le refroidissement provoqué par l’évaporation de l’eau, mais en aucun cas par radiation infra-rouge. En conséquence un tel processus de transfert ne peut pas exister. Il est contraire aux lois de la thermodynamique de prétendre qu’il peut y avoir des transferts de chaleur entre deux corps dans les deux directions avec un effet net. Certes, l’effet du refroidissement radiatif pourra être affecté parce que la radiation dissipée est en réalité une part de ce que le corps plus chaud peut émettre, mais il ne peut pas utiliser son inertie thermique propre pour ce processus, c’est en particulier le cas de l’eau et de la vapeur d’eau pour l’atmosphère terrestre. Dans le cas des interactions entre la surface de la Terre et l’atmosphère, les deux plaques dans l’exemple précédent, au moins 70 % du transfert de chaleur n’est pas radiatif, car il s’agit essentiellement de radiation dispersée qui ne transmet aucune chaleur à l’atmosphère. L’essentiel de la chaleur est transmise par des processus de collision moléculaire, ce que l’on appelle le mouvement brownien. En conséquence, dans l’atmosphère, rien ne peut arrêter ce processus de refroidissement non radiatif qui pourrait compenser ou diminuer le refroidissement radiatif, selon les lois de Planck.

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Quand un corps, ici pour l’atmosphère et ses différents composés gazeux, reçoit une radiation incidente (du Soleil essentiellement) il « détecte » les fréquences de ces radiations et leurs intensités respectives qu’il peut à son tour réémettre. Cette portion de la radiation incidente, qui peut être toutes les radiations d’un corps plus froid ou seulement quelques-unes d’un corps plus chaud, entre en résonance. Ce processus de résonance constitue celui de la « détection » de la température de la source émettrice. Chaque constituant gazeux de l’atmosphère présente des plages de longueurs d’ondes différentes ainsi détectées. Ce processus de résonance entraine une émission immédiate de radiations dans les mêmes gammes de longueurs d’onde et d’intensité. Il n’y a au cours de ce processus instantané aucune conversion de l’énergie radiative en chaleur. Ceci découle directement du second principe de la thermodynamique car si tel était le cas l’énergie thermique nouvellement apparue réchaufferait temporairement la cible déjà plus chaude (la surface de la Terre) et devrait s’échapper par d’autres moyens que la simple radiation (électromagnétique). Pour rappel l’atmosphère est constitué de 78 % d’azote, de 21 % d’oxygène, de presque 1 % d’argon et de divers autres constituants très mineurs, la vapeur d’eau, 0,25 % en moyenne, et le CO2, à peine 0,04 %, et tous ces constituants gazeux ne présentent pas les mêmes spectres d’absorption des radiations électromagnétiques provenant du Soleil. Il est, dès lors qu’on a bien compris les principes évoqués plus haut, facile de comprendre également que l’on ne peut pas expliquer autrement que toutes les radiations (provenant du Soleil) obéissent à une loi restrictive qui dit que l’énergie provenant des radiations électromagnétiques ne peut qu’équilibrer les pertes provenant des radiations thermiques du corps plus chaud vers le corps le plus froid, en l’occurrence la surface terrestre vers l’atmosphère c’est-à-dire les deux plaques du modèle initial. Ce processus n’est pas décrit par une simple algèbre des transferts physiques de chaleur dans deux directions car il n’est pas possible de considérer que la totalité de cette énergie sera « ré-irradiée ». Il faut plutôt se conformer aux lois décrites par Max Planck et affirmer que ce sera le résultat physique de seulement la radiation incidente qui est représentée par l’aire des courbes de Planck au dessus du corps le plus froid mais sous la courbe du corps le plus chaud.

Pour énoncer les choses plus clairement puisque je suspecte que certains de mes lecteurs ont déjà ressenti un gros mal de tête, d’abord il ne peut pas y avoir de transfert spontané d’énergie d’un corps froid vers un corps plus chaud, c’est ce principe qui a été intuitivement énoncé par Carnot et jamais dénoncé depuis.

Pour ce qui concerne plus particulièrement le CO2, ce gaz n’ « absorbera » des photons incidents qui s’ils sont plus énergétiques que ceux émis par la cible et qui dépendent de la température de radiation de celle-ci. En conséquence les molécules de CO2 atmosphérique seront réchauffées, c’est-à-dire vibreront seulement par conduction de l’air entre des températures de -20 °C à +15°C, en gros la plage de température correspondant à plus de 80 % de celle de l’atmosphère. Par voie de conséquence le CO2 émet des photons compris entre 13 et 17 microns de longueur d’onde. Ceci veut dire aussi que le pic de température de radiation du CO2 atmosphérique est situé vers environ -50°C, en d’autres termes le CO2 ne peut émettre que vers des couches de l’atmosphère plus froides et non vers les couches plus chaudes. On peut énoncer les choses différemment en disant que le rôle du CO2 contribue en réalité au refroidissement de l’atmosphère et ce résultat contre-intuitif provient directement de l’application du deuxième principe de la thermodynamique revisité par Max Planck.

Pour terminer, Max Planck, si on fait un peu d’histoire des sciences, a mis en équations en 1900 le deuxième principe de la thermodynamique, formulé par Sadi Carnot à l’âge de 28 ans en 1824 en réfléchissant sur le mécanisme de la machine à vapeur. Il est inutile d’insister sur le fait que l’atmosphère et la Terre constituent une immense machine à vapeur puisqu’il ne faut pas oublier que 70 % de la surface de la planète est constituée par les océans même si la teneur moyenne en vapeur d’eau de l’atmosphère paraît négligeable (0,25%) *. Sadi Carnot, peut-être un des plus brillants physiciens du XIXe siècle, serait étonné de constater de quelle manière on traite, manipule et bafoue ce qu’il formula et qui fut ensuite étendu par Planck et bien d’autres physiciens prestigieux à la fin du XIXe et au siècle dernier dont Boltzmann ou encore Maxwell à propos du rayonnement du corps noir. Visiblement cet aspect de la physique ne semble pas avoir effleuré les spécialistes du climat qui ont échafaudé des théories en contradiction avec ces lois pourtant jamais contredites par les faits depuis qu’elles furent formulées.

Liens : https://www.e-education.psu.edu/meteo469/node/198

http://mindonline.uchicago.edu/media/psd/geophys/PHSC_13400_fall2009/lecture5.mp4

Notes : *Il ne faut pas confondre la vapeur d’eau assimilable à un gaz parfait et l’humidité relative qui sont deux notions totalement indépendantes. L’humidité relative est le quotient entre la pression partielle de la vapeur d’eau sur la pression de la vapeur d’eau saturante à une température donnée. Ce quotient dépend de la température et de la pression. Quant au rôle du CO2 dans la double paroi d’un bouteille thermos, il peut remplacer le vide sans augmenter substantiellement l’apport de chaleur depuis le milieu externe car il entre très difficilement en résonance (voir plus haut). Illustrations : Derek Alker, portrait de Sadi Carnot, Wikipedia