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25 mai 2008 7 25 /05 /mai /2008 14:45

Cet article reprend celui du 24/09/07. Il s’agit d’une application du modèle thermodynamique d’atmosphère au cas de la Terre

L’atmosphère est du N2 et de l’O2 diatomiques ; K = 1,4 ; m = 28,8 g/mol =  0,0288 kg/mol

g = 9,81 m/s2

D’autre part R = 8,314 J/K/mol

 

Et dT/dh = mg(1-K)/RK = - 0,0288* 9,81 * 0,4/ (1,4 * 8,314) = - 0,0097 K /m  =  -9,7 K/km

 

Or, on mesure en moyenne une décroissance de température de -6,5K/km.

http://pagesperso-orange.fr/ballonsolaire/theorie2.htm

 

Le modèle ne fonctionne plus bien. On va examiner pourquoi.

 

Sur Terre, les courbes de température moyenne de la troposphère sont complexes. Il y a 3 paramètres : lattitude, altitude et localisation géographie (océan ou contient par exemple). Le chiffre de -6,5K/km n’est qu’une moyenne conventionnelle. A comparer la situation est plus « régulière sur Vénus » (meilleur brassage, influence plus indirecte du soleil et donc de la lattitude, pas trop d’effet « local »).

 

Il faut chercher ce qui différencie la Terre de Vénus pour ces considérations. Ce qui vient à l’esprit immédiatement c’est le cycle de l’eau. En effet le modèle n’en tient pas compte.

Sur Terre de l’eau se vaporise au sol (consommation d’énergie) et se condense en altitude (restitution d’énergie). Il y a là un mécanisme de réchauffement du haut de l’atmosphère par rapport au bas. Qualitativement, c’est ce qui justifie l’écart en la valeur calculée par le modèle.

Sur Vénus, il n’existe pas de tel mécanisme (le CO2 est toujours du gaz, il n’y a pas de cycle de l’eau ni de cycle associés à des changements de phase significatifs). On va approfondir cela dans un autre article.

 

Les 2 calculs de gradient de température donnent des chiffres proches (10 et 9,7 K/km). On peut se demander si tout cela est bien discriminant. Cette proximité des chiffres est une coïncidence. Cela n’a pas de conséquence.

 

 

Considération sur la « véracité de l’article ».

Il y a une réelle prise en compte de la limite du modèle thermodynamique pure pour la description de l’atmosphère dans le cas de la Terre.

Il n’est pas raisonnable de le rejeter absolument. Une piste explicative existe.

Pour Vénus, l’important est la corrélation du chiffre calculé et du chiffre mesure qui valide le modèle et qui explique la température au sol. Pour la Terre, la différence entre le chiffre calculé et le chiffre mesuré montre une limite du modèle.

 

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Published by thidgr - dans Effet de serre
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