Message à l'attention de VB et penseur saumon

Pour une fois je vais demander de l'aide aux deux commentateurs cités (évidemment si d'autres s'en sentent le courage ils sont les bienvenus) dans le titre car à mon avis ils ont des connaissances suffisantes pour répondre à la question posée par Josh dans le fil des commentaires de mon billet intitulé L'effondrement ne serait pas inéluctable, ouf on respire ! ; voici les éléments nécessaires à la compréhension de cette question (allez au boulot les p'tits gars !) et tout d'abord la question à laquelle il faut répondre pour satisfaire Josh :

le point clé est la figure 2.1 du premier rapport du GIEC qui montre que (dans la fenêtre d'absorption du CO2 à 15 microns), très peu de rayonnement parvient à la tropopause, en contradiction avec le mécanisme décrit par M. Dufresne, et en bon accord avec le mécanisme que j'ai patiemment élaboré après des mois de recherche; voir:

https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/ipcc_far_wg_I_full_report.pdf

Mais pour bien comprendre d'où cette question provient, voici le (long) fil de commentaires duquel j'ai essayé d'expurger tout ce qui était inutile et prenait de la place, bonne lecture !

Josh27 août 2019 à 10:25

Deux théories s’opposent ; je cite le GIEC (Glossaire du rapport AR5) :
Effet de serre : Effet radiatif de tous les constituants de l’atmosphère qui absorbent le rayonnement infrarouge. Les gaz à effet de serre, les nuages et, dans une moindre mesure, les aérosols absorbent le rayonnement terrestre émis à la surface de la Terre et dans l’atmosphère. Ces constituants émettent un rayonnement infrarouge dans toutes les directions…

Pas du tout disent les climato-sceptiques, les molécules des gaz à effet de serre sont désactivées par collision avec les molécules de l’air environnant avant d’avoir eu le temps d’émettre un rayonnement infrarouge.

Qui a raison ? Remarquons tout d’abord qu’il s’agit d’un problème d’interaction entre un rayonnement électromagnétique et la matière, donc d’un problème de pure physique impliquant le rayonnement du corps noir (Planck), la théorie cinétique des gaz (Boltzmann), la théorie du rayonnement thermique
(Kircchoff) et la thermodynamique (Carnot).

Il ne s’agit donc en aucun cas d’un problème climatique, et les climatologues ne sont sans doute pas les mieux placés pour en parler ; notons par exemple l’article du météorologue J.L. Dufresne « L’ effet de serre atmosphérique : plus subtil qu'on ne le croit ! » dans lequel l’auteur considère que l’atmosphère rayonne comme un corps noir alors que tout physicien sait qu’à pression et température ambiantes, un gaz rayonne selon la loi de Kirchhoff.

Le Professeur Geuskens est donc tout à fait dans son domaine de compétence pour traiter ce sujet, et manifestement il touche sa bille en la matière ; grâce à la loi de Maxwell-Boltzmann, il calcule la fréquence des collisions entre molécules, soit plus d’un milliard par seconde ; il cite ensuite l’article de B.M.Smirnov, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 214004 (2018) qui donne un temps de 0, 62 secondes pour la désactivation des molécules de CO2 par absorption du rayonnement infrarouge.

Donc, d’après Geuskens, il n’y a pas photo : les molécules de CO2 n’ont pas le temps de se désactiver par rayonnement, elles se désactivent par collision avec les molécules environnantes ; tout ça tient la route, ce mécanisme me paraît le plus vraisemblable, c’est celui que j’ai appris à l’école, et il est injuste de le balayer d’un revers de main sous prétexte que Geuskens est vieux et Belge.

Maintenant, je me pose la question : sur quels calculs, quelles publications le GIEC se base-t-il pour affirmer que la désactivation des molécules de CO2 se fait par radiation ? pas une ligne dans les milliers de page des différents rapports, pas une ligne sur internet (j’ai sans doute mal cherché).

Donc, plutôt que de s’envoyer des insultes qui ne font pas avancer le schmilblick, il faudrait que les tenants du mécanisme décrit par le GIEC donnent leurs propres estimations chiffrées pour ces deux paramètres : temps de désactivation du CO2 et temps entre deux collisions , afin de pouvoir choisir en toute objectivité entre les deux mécanismes..

Pourquoi est-ce si important de décider quel est le mécanisme qui prévaut ?
parce que si la désactivation par radiation est confirmée, le CO2 n’absorberait pas le rayonnement infrarouge émis par la terre (donc ne serait pas un gaz à effet de serre ?) ; en revanche, si c’est la désactivation par collision qui est confirmée, alors tout l’édifice du GIEC s’écroule.

Tout le monde (y compris le GIEC au paragraphe 2.2.2 de son premier rapport en 1990) admet que l’absorption du rayonnement infrarouge dans les fréquences d’absorption du CO2 est déjà totale ; un ajout de CO2 dans l’atmosphère ne pourrait donc rien absorber de plus puisque tout est déjà absorbé ; en d’autres termes, un ajout de CO2 n’aurait aucune influence sur le réchauffement climatique ; rien que ça.

Je passe sur mes réponses à Josh qui ne sont pas intéressantes dans le cas présent, je me contente de reprendre les commentaires de Josh qui sont importants pour suivre le fil de ses pensées :

Josh27 août 2019 à 16:58

[…] je n'ai pas trouvé sur quoi se base le GIEC pour affirmer que la désexcitation des molécules de CO2 se fait par radiation; je ne vais pas demander ça à ceux qui pense qu'elle se fait par conduction, je connais déjà leur réponse; je voulais seulement connaître la réponse des tenants de la théorie du GIEC, que je n'ai trouvé nulle part, et j'ai pensé que vous pourriez peut-être me la donner.

Josh15 septembre 2019 à 11:48

[…] La théorie du GIEC est résumée dans le Glossaire de son cinquième rapport; je cite:

"Effet de serre: Effet radiatif de tous les constituants de l’atmosphère qui
absorbent le rayonnement infrarouge. Les gaz à effet de serre, les nuages et,
dans une moindre mesure, les aérosols absorbent le rayonnement terrestre
émis à la surface de la Terre et dans l’atmosphère. Ces constituants émettent un
rayonnement infrarouge dans toutes les directions, mais, toutes choses étant
égales par ailleurs, la quantité nette de rayonnement émis vers l’espace est
alors inférieure que ce qu’elle aurait pu être en l’absence de ces constituants,
compte tenu de la baisse de la température avec l’altitude dans la troposphère
et de l’affaiblissement de l’émission qui en découle. L’augmentation de
la concentration de gaz à effet de serre accroît cet effet; on fait parfois
référence à cette différence en utilisant l’expression effet de serre additionnel.
L’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre découlant
d’émissions anthropiques se traduit par un forçage radiatif instantané. La
surface terrestre et la troposphère se réchauffent en réponse à ce forçage,
rétablissant graduellement l’équilibre radiatif au sommet de l’atmosphère."

Il y a au moins quatre modèles différents expliquant l'effet de serre: Arrhenius (1ère version), Angström, Arrhenius (2ème version) et Ekholm; le modèle cité par le GIEC est celui d'Ekholm; il a été élaboré il y a cent ans, à l'époque où il y avait peu ou pas de spectrométrie infrarouge et encore moins de satellite; ce modéle est expliqué dans l'article de J.L. Dufresne:

https://www.hprevot.fr/plus-subtil.pdf.

Cet article contient au moins deux erreurs flagrantes qui confirment que ce modèle n'est pas valable; de fait les mesures satellites ne confirment pas l'élévation de température au sommet de l'atmosphère prévue par ce modèle.

Le réchauffement climatique n'est pas contesté; il reste à cerner le mécanisme par lequel le CO2 y contribue pour pouvoir préciser son impact sur ce réchauffement.

Josh17 septembre 2019 à 12:59

[…]

Sur le fond maintenant : tout ce que j’ai écrit est déjà publié, ce n’est pas la peine que je le fasse, ça ne ferait qu’ajouter à la cacophonie ambiante ; je me suis donc contenté de lire les articles existants publiés par les deux bords, et c’est assez facile, avec un peu de connaissances scientifiques, de voir qui raconte des carabistouilles ou qui est compétent ; on trouve de tout, du meilleur au pire, et rassurez-vous, autant des deux côtés de la ligne de démarcation.

Il n’y a pas de consensus actuel émanant de la communauté scientifique ; les rapports du GIEC sont critiqués, parfois à juste titre, parfois non ; pour ce qui concerne le modèle de l’effet de serre, le GIEC a eu raison de choisir le modèle d’Ekholm, où l’effet de serre se produit au sommet de l’atmosphère ; certains climato-sceptiques l’ont compris et ne le contestent pas, au contraire, mais la plupart ne l’ont pas compris.

Quant à moi, il m’a fallu plus de deux mois pour vraiment comprendre le mécanisme complet par lequel le CO2 influe sur le réchauffement climatique, et je n’ai trouvé aucun article clair sur ce sujet.

Il reste un fait qui est admis par les deux parties, sceptiques ou non : l’absorption du rayonnement infrarouge par le CO2 est saturé ; ceci a été mis en évidence par Angström, et n’est pas contesté (voir par exemple le paragraphe 2.2.2 du premier rapport du GIEC).

Cela veut dire qu’au-dessus d’environ 200 ppm de CO2, l'absorption du rayonnement infrarouge n’augmente pratiquement plus ; on peut doubler la teneur en CO2, voire plus, l’absorption n’augmente que très peu ; je n’ai trouvé nulle part l’explication à ce mystérieux phénomène que personne pourtant ne conteste.

La conséquence inévitable est que l’augmentation actuelle du taux de CO2 dans l’atmosphère n’a qu’un effet marginal sur le réchauffement climatique ; vous posez une très bonne question : si ce n’est pas le CO2, alors qu’est-ce que c’est ? il y a de nombreuses réponses possibles; la dernière que j’ai lu explique que c’est corrélé à la vitesse du soleil par rapport au centre de gravité du système solaire ( ?) ; de toutes façons, j’ai résolu le problème qui m’intéressait, et cet autre problème ne m’intéresse pas.
[…]

Josh21 septembre 2019 à 11:03

[…] voici le lien vers le premier rapport du GIEC:

https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/ipcc_far_wg_I_chapter_02.pdf

Je cite un extrait:

"For carbon dioxide, as has alreadybeen mentioned, parts of the spectrum are already so opaque that additional molecules of carbon dioxide are even less effective."

Pourquoi ceci n'est pas rappelé dans le cinquième rapport (ni dans aucun des autres rapports d'ailleurs) ? Je vous laisse y réfléchir.

Je répondrai plus tard en détail sur la quasi-saturation de l'absorption du rayonnement infra-rouge par le CO2, car c'est bien évidemment la clef de toute l'histoire.

Josh27 août 2019 à 10:32

Maintenant, je vais vous dire le fond de ma pensée ; dans son premier rapport, le GIEC montre un graphique où l’on voit que très peu de rayonnement est transmis à la tropopause dans la bande des fréquences d’absorption du CO2

Cela veut bien dire que la plupart du rayonnement est absorbé, et non pas réémis ; mais comme déjà expliqué ci-dessus, la conséquence imparable est qu’un ajout de CO2 ne pourrait rien absorber de plus puisque tout est déjà absorbé ; c’est sans doute pour contourner cette objection que le GIEC a inventé sa théorie du forçage radiatif.

Je ne sais pas quel crédit il faut apporter à cette histoire qui dit que Thatcher était en conflit avec les mineurs Anglais, qu’elle a voulu promouvoir l’énergie nucléaire en discréditant le CO2, et que le GIEC a été créé pour ça.

Quoi qu’il en soit, ce mécanisme de désactivation par rayonnement semble peu probable ; de même, le fait que la tropopause se réchauffe n’a pas été confirmé par les observations ; enfin, imaginer que la tropopause à -19°C puisse réchauffer la basse atmosphère à 14°C est contraire au deuxième principe de la thermodynamique : un corps froid ne peut pas céder de chaleur à un corps plus chaud que lui.

Devant tant d’objections , les tenants du mécanisme décrit par le GIEC devraient, autrement que par des insultes, justifier leurs affirmations, et démontrer, calculs à l’appui, que les molécules de CO2 se désactivent par radiation et non par collision.

C’est la seule façon de clouer le bec aux climato-sceptiques, mais on en est loin aujourd’hui.

Felix qui potuit rerum conoscere causas.

Josh27 août 2019 à 15:08

Les molécules de CO2 excitées par le rayonnement infrarouge se désactivent-elles par radiation ou par conduction ?

Josh22 septembre 2019 à 11:04

Table 2.2 page 52: la variation de l'absorption du CO2 est donnée par la formule:

Delta F = 6.3 ln (C/Co)

Prenons un exemple: pour une concentration de 25 ppm, l'absorption serait de 10 W.m-2.

Pour 50 ppm de CO2, l'augmentation de l'absorption (Delta F) serait de:

6.3 ln (50/25) = 4,5 W.m-2, donc l'absorption serait de 10 + 4.5 = 14,5 W . m-2, en augmentation de 45 %.

Pour 75 ppm, même calcul: 6.3 ln (75/25) = 7,1 W.m-2, soit un total de 17,1 W.m-2, en augmentation de 18 % par rapport à la valeur précédente.

Pour 375 ppm, 6.3 ln (375/25) = 17,6 W.m-2, donc un total de 27,1 W.m-2 en augmentation de 1,6 % par rapport à la valeur calculée pour 350 ppm, et pour 400 ppm
6.3 ln (400 / 25) = 18, soit un total d'absorption de 10 + 18= 28 W.m-2, en augmentation de 1,5 % par rapport à la valeur précédente.

Donc, les 25 premiers ppm ont causé une augmentation de 45 % de l'absorption du CO2, les 25 suivants une augmentation de 18 %; l'augmentation de l'absorption décroit régulièrement suivant une loi logarithmique et n'est plus que de 1,6 % quand la concentration augmente de 350 à 375 ppm, puis de 1,5 % quand elle augmente de 375 ppm à 400 ppm.

C'est ce qu'on appelle la saturation de l'absorption du CO2; ce phénomène est confirmé par les mesures expérimentales qui sont bien expliquées dans l'article de Dufresne:

https://www.hprevot.fr/plus-subtil.pdf

Dufresne ne peut pas être suspecté d'être sceptique puisque son article explique et justifie le fonctionnement du modèle d'effet de serre choisi par le GIEC, et il travaille à l'Institut Simon Laplace dont le directeur est J. Jouzel, membre du GIEC.

En retenant la formule logarithmique citée plus haut, le GIEC accepte de facto la saturation de l'absorption du CO2; il n'y a plus guère de débat la-dessus, et chacun comprend que les 2 ppm de CO2 que nous rajoutons tous les ans dans l'atmosphère ne peuvent influencer le climat que de façon marginale.

La bagarre s'est maintenant déplacée sur le front des rétro-actions; le GIEC affirme que ces 2 ppm génère des actions beaucoup plus importantes que la seule absorption du rayonnement infra-roude, par rétro actions positives sur la mer, les nuages, etc...

Bien entendu, les sceptiques disent que s'il y a rétro-action, elles sont négatives; il s'agit des deux côtés de calculs très spéculatifs, invérifiables par l'expérience, et chacun peut raconter ce qu'il veut; est-ce encore de la science ?

A ce stade-là j'ai demandé son avis à François-Marie Bréon qui m'a répondu textuellement ceci :

Je réponds rapidement car je suis débordé.

Tout d’abord, la formule donné par ton contradicteur, Delta F = 6.3 ln (C/Co), est une approximation basée sur des calculs plus complexes qui font intervenir le profil de température de l’atmosphère, la présence de nuage, la vapeur d’eau. J’insiste sur le fait que ce n’est pas qqchose qui est codé dans les modèles de climat, mais qui est déduit de calculs plus complexes.

Ensuite, cette approximation a été calculée sur des simulations entre 170 et quelques centaines de ppm. Elle ne s’applique pas sur des valeurs très faibles (25 ppm) jamais observées sur les derniers millions d’années.

Prenons donc un cas réaliste : On est passé de 270 ppm à 410 ppm aujourd’hui. Le Delta_F est donc de 6.3 Ln(410/270) = 2,6 W/m2

Aujourd’hui, on augmente de 2-3 ppm/an. Donc, sur 30 ans, on va se prendre au moins 70 ppm. Donc un forçage supplémentaire de 6.3 Ln (480/410)= 1 W.m2
Ce n’est pas rien. 1 W.m2 n’est PAS marginal
Donc non, il n’y a pas « saturation » même si il est vrai que les ppm supplémentaires comptent moins que les ppm passés.

Je transmets cette réponse à Josh qui enchaine :

Josh23 septembre 2019 à 10:47

Merci pour votre réponse; c'est vraiment sympa d'avoir consulté une personne compétente; je vous ai dit qu'avec un peu de bagage scientifique on pouvait facilement voir si son interlocuteur raconte des carabistouilles; ce Monsieur connait manifestement son sujet, et je suis d'accord avec ce qu'il a écrit.

En dérivant la loi de Boltzmann, (je sais, c'est compliqué mais finalement pas tant que ça), on a:

(Delta T) = T/4 x (Delta F) / F

où T est la température de la terre, soit 288 °K, Delta F vaut 1 W.m-2, et F est la radiation totale de la terre, soit 238,5 W.m-2; donc l'augmentation de température correspondant au supplément d'absorption par les 70 ppm de CO2 supplémentaires émis dans les trente prochaines années sera:

288/4 x 1 / 238,5 = 0,3 °C.

Le CO2 à lui tout seul ne peut pas justifier une augmentation significative de température; c'est pourquoi le GIEC a fait appel aux rétroactions positives.

C'est vrai que quand la température augmente, l'évaporation augmente, et ça augmente l'effet de serre de la vapeur d'eau, mais ça fait aussi des nuages qui réduisent l'ensoleillement; de toutes façons, je ne veux pas m'aventurer sur ce terrain...

Encore merci pour vos réponses, à vous et à M. Bréon.

Josh23 septembre 2019 à 16:37

[…] pour moi, séparer les aspects naturels et anthropiques du réchauffement, c'est un peu comme séparer le jaune du blanc dans l'omelette , mais faisons confiance aux spécialistes; j'ai donc lu le chapitre auquel M. Bréon a participé, où j'ai relevé cette phrase:

"La contribution des forçages naturels se situe probablement entre −0,1 °C et 0,1 °C, et celle de la variabilité naturelle interne probablement entre −0,1 °C et 0,1 °C"

Donc, on a tenu compte de la variabilité naturelle du climat, mais celle-ci est nulle en moyenne; le climat a toujours varié, pourquoi se serait-il arrêté de le faire ? pas étonnant que les sceptiques râlent.

Pour ce qui et des rétroactions, sur la vapeur d'eau, l'albédo et les nuages, est-ce qu'on les attribue au CO2 qui, on l'a vu ne génère que 0,3 °C de hausse sur les 30 prochaines années, ou à une des autres causes possibles ?

[…] 

Josh27 septembre 2019 à 10:12

[…] j’ai lu la controverse entre MM. Bréon et Gervais ; dans sa réponse, M. Bréon cite l’article :

Dufresne, JL et J Treiner, L’effet de serre atmosphérique : plus subtil qu’on ne le croit ! ; La Météorologie, 72, Fev 2011.

Je vois que M. Bréon et M. Dufresne collaborent tous deux à l’Institut Pierre-Simon Laplace ; or cet article de M. Dufresne me pose deux problèmes ; je ne sais pas dans quelle mesure vous pouvez m’aider à les résoudre, mais je vous expose quand même mon point de vue :

1) M. Dufresne explique que les molécules de CO2 excitées par le rayonnement infrarouge émis par la terre se désactivent par effet radiatif dans toutes les directions ; petit à petit, ce rayonnement progresse en altitude, couche après couche, pour finalement arriver à une altitude d’émission où l’air est assez raréfié pour ne plus absorber ce rayonnement qui est donc envoyé dans l’espace.

Quand la concentration en CO2 augmente, l’altitude d’émission augmente aussi ; la température baisse avec l’altitude, et l’émission du CO2 décroit avec la température ; il y a moins de rayonnement envoyé dans l’espace, donc la température de l’atmosphère ce réchauffe.

2) De nombreuses sources concordantes considèrent au contraire qu’à température et pression ordinaires dans la basse troposphère, l’agitation thermique provoque plus d’un milliard de collisions par seconde ; le temps de désactivation par rayonnement de la molécule de CO2 varie suivant son état d’excitation, mais serait toujours supérieur à un millième de seconde.

Donc, les molécules de CO2 se désactivent principalement par collision avec les molécules de l’air environnant, en augmentant leur énergie cinétique.

Selon ce mécanisme, la totalité du rayonnement émis par la terre dans les bandes d’absorption du CO2 est absorbée dans les 100 premiers mètres de l’atmosphère, et aucun photon ne parvient plus haut .

La totalité du rayonnement étant absorbée, les ajouts de CO2 ne peuvent causer aucune absorption supplémentaire, donc n’ont aucun effet sur le réchauffement ; beaucoup de sceptiques s’arrêtent à cette conclusion. 

Mais certains auteurs vont plus loin ; ils expliquent que tout corps solide, liquide ou gazeux émet un rayonnement (sauf au zéro absolu) ; même à la tropopause, où il fait -50°C et où on a l’impression que tout est gelé, en fait la température est +223 K, suffisamment chaud pour créer une agitation thermique significative.

Du fait de cet agitation thermique, les molécules de CO2 sont excitées par collision avec les molécules de l’air environnant ; à basse altitude, comme on l’a déjà vu, la désexcitation se fait par collision avec d’autres molécules ; mais l’air se raréfie avec l’altitude, et donc les collisions entre molécules deviennent de moins en moins fréquentes ; à partir d’une certaine altitude, l’effet radiatif prend le pas sur les collisions ; ce rayonnement est envoyé dans l’espace, ce qui refroidit la terre.

Lorsque la concentration en CO2 augmente, une partie de ce rayonnement est absorbée, ce qui réchauffe l’atmosphère ; ce serait donc le rayonnement émis par l’atmosphère qui générerait l’effet de serre, et pas celui émis par la terre comme expliqué dans l’article de M. Dufresne.

On peut aussi penser que l’altitude d’émission augmentant, la température baisse et le rayonnement diminue, comme expliqué par M. Dufresne, et c’est là le deuxième problème.

3) Certains auteurs expliquent qu’à l’altitude de la tropopause, l’analyse infrarouge de l’atmosphère montre que le CO2 est toujours 100 % absorbant, au moins dans sa bande principale à 15 microns ; si c’est vrai, l’effet radiatif ne prend le pas sur les collisions que dans la stratosphère, où la température augmente avec l’altitude.

Avec l’augmentation de la concentration en CO2, on aurait donc deux phénomènes qui se compensent au moins partiellement: une augmentation du rayonnement due à l’augmentation d’altitude, et une diminution due à l’absorption.

J’espère que j’ai été assez clair ; bien sûr, Planck, Boltzmann, Kirchhoff et Carnot pourraient m’aider à résoudre ces problèmes, mais comme ils sont morts, il faudrait trouver quelqu’un de compétent et d’impartial pour le faire ; connaissez-vous quelqu’un compétent et impartial ?

Josh2 octobre 2019 à 11:33

[…] J'ai écrit à M. Bréon pour lui expliquer mon problème concernant l'article de M. Dufresne; d'un côté je suis raisonnablement certain que j'ai raison, d'un autre côté je n'arrive pas à croire que des gens aussi compétents puissent faire de telles erreurs, et je voudrais avoir leur opinion sur mon texte.

Je n'ai pas reçu de réponse à ce jour; peut-être que mon e-mail est allé dans le spam; vous semblez avoir accès direct à M. Bréon, serait-ce abuser de vous demander de lui transmettre mon texte (ci-dessous).
[…]

 Josh cite alors textuellement son message à François-Marie Bréon :

Josh2 octobre 2019 à 11:39

J’ai lu votre controverse entre MM. Bréon et Gervais ; dans votre réponse, vous citez l’article :

Dufresne, JL et J Treiner, L’effet de serre atmosphérique : plus subtil qu’on ne le croit ! ; La Météorologie, 72, Fev 2011.

Je vois que M. Dufresne et vous collaborez tous deux à l’Institut Pierre-Simon Laplace ; or cet article de M. Dufresne me pose deux problèmes ; je ne sais pas dans quelle mesure vous pouvez m’aider à les résoudre, mais je vous expose quand même mon point de vue :

1) M. Dufresne explique que les molécules de CO2 excitées par le rayonnement infrarouge émis par la terre se désactivent par effet radiatif dans toutes les directions ; petit à petit, ce rayonnement progresse en altitude, couche après couche, pour finalement arriver à une altitude d’émission où l’air est assez raréfié pour ne plus absorber ce rayonnement qui est donc envoyé dans l’espace.

Quand la concentration en CO2 augmente, l’altitude d’émission augmente aussi ; la température baisse avec l’altitude, et l’émission du CO2 décroit avec la température ; il y a moins de rayonnement envoyé dans l’espace, donc la température de l’atmosphère ce réchauffe.

2) Le résultat de la résolution des équations de la théorie cinétique des gaz montre, selon plusieurs sources concordantes , qu’à température et pression ordinaires dans la basse troposphère, l’agitation thermique provoque plus d’un milliard de collisions par seconde ; le temps de désactivation par rayonnement de la molécule de CO2 varie suivant son état d’excitation, mais serait presque toujours supérieur à un millième de seconde.

Donc, les molécules de CO2 se désactivent principalement par collision avec les molécules de l’air environnant, en augmentant leur énergie cinétique.

Selon ce mécanisme, la totalité du rayonnement émis par la terre dans les bandes d’absorption du CO2 est absorbée dans les 100 premiers mètres de l’atmosphère, et aucun photon ne parvient plus haut ; ce résultat est confirmé par la figure 2.1 du premier rapport du GIEC : à la tropopause, l’absorption autour de la fréquence de 15 µm est quasi-totale.

La totalité du rayonnement émis par la terre étant absorbée, les ajouts ultérieurs de CO2 ne peuvent causer aucune absorption supplémentaire, et n’ont donc aucun effet sur le réchauffement.

3) Beaucoup de sceptiques s’arrêtent à cette conclusion., mais certains auteurs vont plus loin ; ils expliquent que tout corps solide, liquide ou gazeux émet un rayonnement (sauf au zéro absolu) ; même à la tropopause, où il fait -50°C et où on a l’impression que tout est gelé, en fait la température est +223 K, suffisamment chaude pour créer une agitation thermique significative.

Du fait de cet agitation thermique, les molécules de CO2 sont excitées par collision avec les molécules de l’air environnant ; à basse altitude, comme on l’a déjà vu, la désexcitation se fait par collision avec d’autres molécules ; mais l’air se raréfie avec l’altitude, et donc les collisions entre molécules deviennent de moins en moins fréquentes ; à partir d’une certaine altitude, l’effet radiatif prend le pas sur les collisions ; ce rayonnement est envoyé dans l’espace, ce qui refroidit la terre

Lorsque la concentration en CO2 augmente, une partie de ce rayonnement est absorbée, ce qui réchauffe l’atmosphère ; ce serait donc le rayonnement émis par l’atmosphère qui générerait l’effet de serre, et pas celui émis par la terre comme expliqué dans l’article de M. Dufresne.

On peut aussi penser que l’altitude d’émission augmentant, la température baisse et le rayonnement diminue, comme expliqué par M. Dufresne, et c’est là le deuxième problème.

4) Toujours selon la figure 2.1 ci-dessus, l’analyse infrarouge de l’atmosphère montre que le CO2 est toujours 100 % absorbant à l’altitude de la tropopause,, au moins dans sa bande principale à 15 microns ; si c’est vrai, l’effet radiatif ne prend le pas sur les collisions que dans la stratosphère, où la température augmente avec l’altitude.

Avec l’augmentation de la concentration en CO2, on aurait donc deux phénomènes qui se compensent au moins partiellement: une augmentation du rayonnement due à l’augmentation d’altitude, et une diminution due à l’absorption.

Je pense qu’on ne peut pas prévoir quelle sera la température en 2050 ou en 2100 si on n’a pas une idée claire du mécanisme selon lequel le CO2 agit sur le réchauffement ; une fois que ce mécanisme est accepté, il faudrait effectuer les calculs correspondants, et vérifier que le résultat de ces calculs concorde avec les observations satellites.

Les formules empiriques du genre ΔF = 6.3 ln (C/Co) sont tout à fait insuffisantes compte tenu de l’importance du problème.

 Ce message à Bréon reprend plusieurs points du commentaire posté le 27 septembre à 10h12.

Josh2 octobre 2019 à 17:37

[…] j'ai un problème qui est de savoir par quel mécanisme le CO2 influe sur le climat (avant prise en compte d'éventuelles rétroactions); c'est précisément ce qu'explique l'article de M. Dufresne, qui est abondamment critiqué par les sceptiques; il me parait essentiel et équitable d'avoir aussi l'opinion de M. Bréon sur ces critiques pour que je puisse me faire ma propre idée; je ne sais pas si je lui répondrai que je suis raisonnablement certain qu'il a tort, et même si je le faisais, je ne vois rien de mal à ça; après tout, Einstein et Bohr non plus n'étaient pas d'accord...

J'ai donc redemandé à François-Marie Bréon ce qu'il en pensait, voici sa réponse :

[…] je n’ai pas bien compris après deux lectures, et j’ai donc choisi de ne pas répondre.

Tu peux éventuellement réagir à sa dernière phrase

Les formules empiriques du genre ΔF = 6.3 ln (C/Co) sont tout à fait insuffisantes compte tenu de l’importance du problème.


En disant que les formules empiriques sont DEDUITES des modèles de climat, mais que toutes les simulations climatiques sont faites avec un calcul explicite des forcages radiatif (ie calcul des flux infrarouges dans l’atmosphère en tenant compte de la composition atmosphérique et de la présence de nuages) et n’utilisent donc jamais cette formule

Réponse transmise à Josh qui continue :

Josh2 octobre 2019 à 17:14

Merci d'avoir essayé; je lis les articles des deux côtés (sceptiques ou pas) et j'essaye de voir qui dit juste; dans ce cas précis, je suis raisonnablement certain que M. Dufresne se trompe, mais ça parait tellement incroyable que je voulais avoir l'opinion de M. Bréon; je suis aussi raisonnablement convaincu qu'on ne peut pas construire un modèle prédisant la température en 2050 si on n'est pas d'accord sur les mécanismes par lesquels le CO2 influe sur le climat avant (et c'est essentiel) de prendre en compte les éventuelles rétroactions; après toutes ces recherches, j'ai mon opinion que j'ai expliquée dans mon texte, mais cela m'aurait beaucoup aidé de connaitre celle de M. Bréon.
[…]

Josh3 octobre 2019 à 11:58

J'ai vu que M. Bréon est Normalien; quand on est à l'ENSCP (l'Ecole où j'ai fait mes études à Paris), il suffit de traverser la rue d'Ulm pour entrer à l'ENS; M. Bréon et moi, on a appris à peu près les mêmes choses (même si le concours d'entrée à Normale Sup est plus relevé); après l'Ecole, je me suis orienté vers l'Industrie et lui s'est orienté vers la Recherche; aujourd'hui, il est logiquement devenu beaucoup plus compétent que moi sur le climat, et c'est pourquoi je sollicite son expertise.

Je ne crois pas tout savoir, bien au contraire je suis tout à fait disposé à apprendre des spécialistes de la question.

Dans mon texte, je décris deux mécanismes possibles d'action du CO2 sur le climat (avant, et c'est essentiel, avant prise en compte d'éventuelles rétroactions); ces deux mécanismes sont incompatibles; lequel est conforme aux lois de la physique ? et pourquoi ?
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Josh4 octobre 2019 à 11:29

Bonjour; comme indiqué précédemment, je cherche à obtenir un avis contradictoire sur le texte que vous avez déjà soumis à M. Bréon; je comprends bien qu'il a bien d'autres choses à faire que de me répondre, et je ne lui en veut pas.

Vous mentionnez deux personnes ayant des connaissances scientifiques, VB et penseur saumon; puis-je vous demander de leur communiquer ce texte, en leur demandant leur avis ? le point clé est la figure 2.1 du premier rapport du GIEC qui montre que (dans la fenêtre d'absorption du CO2 à 15 microns), très peu de rayonnement parvient à la tropopause, en contradiction avec le mécanisme décrit par M. Dufresne, et en bon accord avec le mécanisme que j'ai patiemment élaboré après des mois de recherche; voir:

https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/ipcc_far_wg_I_full_report.pdf

La controverse scientifique a toujours existé, même au plus haut niveau (c'est pour cela que j'ai cité Einstein et Bohr) et elle fait progresser la science; j'aimerais recevoir des critiques constructives sur mon texte afin de le corriger ou de le compléter.

D'avance merci pour ce que vous pourrez faire.

Et moi aussi je dis merci d'avance à VB et penseur saumon, ainsi qu'à tout autre intervenant ayant quelque chose à dire d'intelligent sur le sujet, pour ce que vous pourrez faire afin d'éclairer la lanterne de Josh !