Bonjours Ă tous..
Comment lâĂ©volution des tempĂ©ratures mondiale sont-elles mesurĂ©es? Comment est calculĂ© le rĂ©chauffement climatique et quel en est lâeffet anthropique (effet de serre)?
CartĂ©sien câĂ©tait posĂ© la question de IR et ses mesures, je mets un lien en fin de post pour ceux qui veulent en dĂ©battre.
En physique, dans milieu fermĂ©, dans une atmosphĂšre et une pression contrĂŽlĂ©e, le co2 absorbe lâĂ©nergie solaire pour la redistribuer dans toutes les directions en Ă©nergie thermique (infrarouge). Cette Ă©nergie, qui ne sâĂ©chappe plus ou moins vers lâespace, obĂ©it Ă la loi de conservation. Câest un systĂšme oĂč interagit des Ă©changent dâĂ©nergie. Au cours de ces interactions, lâĂ©nergie est conservĂ©e puis restituĂ©e en partie sur la surface du globe. Câest ce que lâon appel lâeffet de serre que lâon mesure Ă 2m sol par lâinfrarouge depuis des satellites.
Prenons pour commencer le chemin de la physique quantique. Comment la quantique peut nous renseignĂ© sur le rĂ©chauffement climatique et lâeffet de serre? La conservation de lâĂ©nergie dĂ©pend de la loi du mouvement???
Prenons lâexemple dâun billard. Le rayonnement solaire est notre boule blanche. La quantitĂ© de mouvement est dĂ©finie par la masse et la vitesse de notre ( ou nos) boule blanche et lâinteraction quâelle aura avec les autres boules du billard (le CO2, H2O etc pour lâeffet de serre) LâĂ©nergie de dĂ©part se dissipe dans les autres boules du billard. La parallĂšle avec notre climat est le rayonnement qui sâĂ©chappe de la surface terrestre et se retrouve bloquĂ© par le CO2 qui conserve lâ Ă©nergie et la restitue sous forme de rayonnement infrarouge que lâon peut mesurer . Les donnĂ©es infrarouge contournent le principe d'incertitude de Heisenberg parce que quâil suffit de mesurer lâĂ©tat dâune particule par son rayonnement, infrarouge pour ce qui nous concerne, pour savoir dans quel Ă©tat elle se trouve. Schröniger nous dit quâune particule ne peux ĂȘtre dans deux Ă©tat diffĂ©rent⊠le rayonnement infrarouge nous montre dans quel Ă©tat une ou plusieurs particules se trouvent.. Câest de la pure quantique, le rayonnement Ă©mis par un corps.. mais quâen est-il rĂ©ellement pour notre climat?
Aujourdâhui, il est impossible de dissocier, dans notre atmosphĂšre, le CO2 des autre gaz Ă effet de serre et je ne parle pas de la durĂ©e de conservation du rayonnement Ă©mis selon la pression, lâaltitude selon tous les gaz etc..mais dâune moyenne en milieu contrĂŽlĂ© pour le CO2..
Câest le problĂšme que pose le rĂ©chauffement climatique Ă savoir, son niveau dâentropie (quantique). Il sâagit dâune grandeur qui caractĂ©rise la capacitĂ© dâun systĂšme physique Ă subir des transformations, dans notre cas, le climat. Le problĂšme est que notre planĂšte, notre soleil, ne sont pas statique comme dans un labo et il est tout simplement impossible de calculer lâĂ©volution futur du systĂšme climatique!
Les mesures passĂ©es nous renseignent sur une Ă©volution future et probable mais lâentropie est impossible Ă quantifier.
Nous connaissons le taux de CO2 atmosphĂ©rique (Malula par exemple) et le rayonnement solaire. Il devrait ĂȘtre assez facile de calculer, par ces deux variables, la conservation dâĂ©nergie terrestre par le CO2 (effet de serre).. Et bien non! Pourquoi? Parce que lâĂ©nergie absorbĂ© et dĂ©gagĂ©e par le CO2 (rayonnement infrarouge) dĂ©pend du mouvement (interaction entre les particules) et que la seule façon de mesurer ces interactions dans notre climat sont leurs rayonnements ou chauffage que lâon ne sait pas distinguer des autres gaz atmosphĂ©rique aujourdâhui.. A une certaine altitude, le CO2 se mĂ©lange Ă lâhumiditĂ© parce que câest un gaz volatile et il nâest donc pas homogĂšne!!! lâair ne rayonne pas comme un corps noir fixe. De ce fait, pour pallier Ă ce problĂšme, on mesure le rayonnement radiatif (infrarouge) de notre planĂšte (corps noir) Ă 2m sol afin dâen extraire les tempĂ©ratures. Mais les donnĂ©es atmosphĂ©rique et lâĂ©volution du CO2 ne concordent tout simplement pas avec celle du sol! Il est impossible de dissocier le CO2 des autres gaz atmosphĂ©rique parce que tous les gaz se mĂ©langent! Le niveau dâentropie du systĂšme climatique et tout simplement impossible Ă prĂ©voir. La thĂ©orie du CO2 et son effet quantique sont expĂ©rimentĂ©s en labo et non dans notre atmosphĂšre. A plus haute altitude, dans la haute troposphĂšre, il y a plus dâĂ©quilibre, moins de perturbations ce qui devrait refroidir la basse stratosphĂšre et rĂ©chauffer la troposphĂšre. Mais la basse stratosphĂšre ne se refroidit plus depuis une quinzaines dâannĂ©esâŠ
Les donnĂ©es satellitaires nous donnent une vue en couleurs (spectroscopie) de notre petite bleue, ces magnifiques graphiques du bilan radiatif terrestre. Pour pouvoir calculĂ© le bilan radiatif terrestre, on prend les radiations solaires (courtes longueurs d'onde : 0,2 Ă 4 micromĂštres), et celle de la Terre (surface et atmosphĂšre) qui Ă©met un rayonnement infrarouge (entre 5 et 100 micromĂštres). On prend le radiatif entrant et sortant terrestre (sans prendre en compte les oscillations ocĂ©anique qui, dans leur phase chaude, Ă©mettent aussi du rayonnement) et on fait une moyenne qui nous donne le flux net en Watts. Des Watts qui deviendrons par la suite avec lâaide de gros calculateurs, des moyennes de tempĂ©ratures terrestre. Des cartes qui nous donne une moyenne radiative dâune moyenne passĂ©e pour un mois de rĂ©fĂ©rence donnĂ©. Vous connaissez tous ces fameux graphiques de la NOAA, NASA, du centre Hadley etc.. montrant notre globe avec des couleurs Ă©clatantes de rouges selon une rĂ©fĂ©rence (1981-2010 par exemple) pour un mois donnĂ©. Ce quâil faut comprendre dans ces cartes, câest que lâimpact du CO2, H2O et tous les autres gaz Ă effet de serre, des oscillations ocĂ©anique etc, dans ces bilans radiatif (donc, dans lâĂ©volution des tempĂ©ratures globale ) ne sont pas prit en compte. On prend les donnĂ©es radiative terrestre pour mesurer lâĂ©volution des tempĂ©ratures globale Ă 2m sol selon une moyenne de X annĂ©es sans prendre en compte le radiatif sortant. Jeux de donnĂ©es satellitaires corrigĂ©es (dĂ©rive, chauffage etc..) corrections de donnĂ©es par rapport aux tempĂ©ratures prises au sol, oscillations ocĂ©anique non prises en compte etc..
Alors, comment peut on aujourdâhui, faire ressortir lâeffet anthropique de la variabilitĂ© naturelle? On ne peut tout simplement pas le faire.
Peut importe les variations du rayonnement solaire, de la couverture nuageuse, de lâhumiditĂ©, de lâĂ©volution du CO2 etc puisque lâon peut simplement mesurer le rayonnement infrarouge Ă 2m sol et en faire une moyenne selon des donnĂ©es passĂ©es.
La cause anthropique du réchauffement climatique nous est expliquée par nos émissions de CO2, la messe est dite!
Notre petite bleue Ă©volue par ses saisons, la force de coriolis etc.. crĂ©ant notre mĂ©tĂ©o. Pour faire simple, dĂ©terminer avec prĂ©cision, avec des valeurs aussi faible que celle du CO2, sa contribution au forçage radiatif Ă partir du bilan thermique mesurĂ© semble aujourdâhui tout simplement impossible et hors de portĂ©e. Nous pouvons mesurer le bilan radiatif total, Ă 2m sol, Ă 1-10km dâ altitude (et encore ^^,) faire corrĂ©ler des expĂ©riences de labo en condition fermĂ©e avec lâĂ©volution de notre climat, en ressortir certaine frĂ©quence de lumiĂšre afin de mesurer les diffĂ©rents gaz atmosphĂ©rique mais il est impossible dâen ressortir avec certitude leurs relations de cause Ă effet pour lâ effet de serre anthropique..
Ce que les modĂšles numĂ©riques cherchent Ă faire, câest trouver une mesure moyenne pour la volatilitĂ© du CO2 selon nos Ă©missions, pour en faire ressortir lâimpact de lâhomme sur lâĂ©volution climatique. Lâeffet de serre rĂ©chauffe le sol Ă 2m que lâon peut mesurer par le rayonnement infrarouge, le consensus est acquit, le dĂ©bat scientifique est clĂŽt..
Un autre problĂšme est que les ocĂ©ans emmagasine, stocke de lâĂ©nergie pour la redistribuer dans le temps ce qui fausse les donnĂ©es infrarouge. Une AMO, un PDO (tempĂ©ratures chaudes depuis 1990 environ) ou un Blob (comme en 2015-2016) qui Ă©voluerait en tempĂ©ratures chaudes faussent les donnĂ©es infrarouge, le bilan radiatif.
De plus, des ocĂ©ans chauds dĂ©gaze aussi une grosse quantitĂ© de CO2 (inversement pour des ocĂ©ans froids qui en stocke). On ne sait tout simplement pas aujourdâhui le pourcentage de CO2 que lâhomme Ă©met!
LâĂ©volution de lâhumiditĂ©, lâalbĂ©do des nuages etc ne sont pas pris en compte dans les jeux de donnĂ©es Ă 2m sol.
Aujourdâhui, les modĂšles numĂ©rique ramĂšnent tous les forçages atmosphĂ©rique et ocĂ©anique au forçage radiatif Ă 2m sol.. Un rapport de tempĂ©ratures globale attribuant des valeurs au CO2 qui ne sont que rarement et indirectement mesurĂ©es..
Un rapport subjectif parce que lâapprĂ©ciation de ces donnĂ©es et leurs niveau de comprĂ©hension selon lâĂ©volution climatique reste subjective.
Je vous envoie à plus de lecture ici => (forçage radiatif)
https://books.google.ch/books?id=xSKvAA ... ge&f=falseNanuq