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18 mai 2008 7 18 /05 /mai /2008 14:38

La dénomination « effet de serre » est complètement inappropriée. Je reprends ici des éléments de mon article du 24/08/2007.

 

D’après http://www.pensee-unique.fr/effetdeserre.html une expérience  menée par Robert william Wood a montré qu’il n’y avait pas de différence de « conservation de chaleur » entre un verre qui absorbe les infrarouges et un verre qui ne l’absorbe pas.

Si R Wood est bien mentionné ici ou là, je n’ai pas trouvé de trace de cette expérience.

Il est clair que si cette expérience est exacte, le mécanisme de « l’effet de serre » (chauffage par captage des IR) dans une serre est faux.

 

Sans aller jusqu’à refaire cette expérience, un certain nombre de « faits communs » montrent l’inanité de la description du phénomène.

 

Premier point, si la conservation de chaleur par les vitrages étaient si efficace, on se demande bien pourquoi on ferait des vitres à double voire triple épaisseur. Ceci est aussi vrai pour les bouteilles thermo.

Il est clair par expérience que ces exemples ne sont pas que des artifices publicitaires mais on un effet réel.

 

Second point, lorsque l’on veut réguler la température d’une serre (quand il fait trop chaud), on ‘a pas à « tout enlever ». On peut se contenter d’ouvrir une partie et de permettre la circulation du courant d’air. La température chute énormément malgré la présence d’une surface vitrée encore importante. Cela montre bien que c’est la circulation de l’air (convection) qui est le phénomène qui importe le plus.

 

Troisième point. Malgré tout, les serres d’hiver sont chauffés.

 

Dernier point. Il est clair que les serres servent avant tout à conserver l’air qui a pu être chauffé (par le soleil via le sol ou par le chauffage) en limitant la convection. La convection est un fait scientifique bien établi. Il est probable que c’est ce phénomène qui est la cause principal de la conservation de la chaleur..

 

En définitive, la température « plus chaude » des serres n’est assurément pas du à « l’effet » de serre.  Ceci n’est pas une réfutation de « l’effet de serre », cela porte sur « l’étiquette ». Il ne faudrait donc pas parler d’effet de serre. Mais on va garder le vocable par.

 

Considération sur la véracité de l’argumentation.

1 J’ai fait référence à une « expérience preuve ». Mais je n’ai pas la certitude de cette expérience. C’est donc faible.

2 J’ai fait 3 constats parfaitement sûrs. Ces 3 considérations sont des indices que l’effet de serre n’est pas le principe majeure qui fixe la température de la serre.

3 J’ai une explication qui s’appuie sur une corpus scientifique solide. Mais il ne s’agit que d’une esquisse. Cela donnera lieu à l’article suivant.

=> C’est donc une ébranlement fort de l’explication thermique de la serre .

 

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17 mai 2008 6 17 /05 /mai /2008 14:37

Les calculs précédents montrent que certains corps aux propriétés radiatives particulières (transparence au rayonnement incident et opacité au rayonnement thermique) permettent une augmentation de température de la « surface exposée au soleil ».

Il n’est pas question de nier l’existence de ces phénomènes : transparence, absorption et émission thermique. Les calculs de l’effet  de serre « idéal » sont donc acceptés.

 

La théorie de l’effet de serre c’est plus que cela. C’est un modèle simplifiée d’un système thermique complexe. Etre « vrai » pour un tel modèle c’est être efficace. C'est-à-dire décrire correctement « en première grandeur » ce qui se passe.

 

En conséquence, la théorie de l’effet de serre dit que (après le rayonnement solaire et l’albédo), ce qui fixe la température de l’atmosphère est la teneur en « gaz à effet de serre » à cause de l’absorption et du rayonnement retour de l’atmosphère vers le sol.

 

Personne (même les tenants de l’effet de serre) ne rejette les phénomènes complémentaires dont voici une liste non exhaustive :

-          Convection dans l’atmosphère

-          Conduction dans l’atmosphère et aux interfaces atmosphères –sol atmosphère-océan.

-          Changement de phase (l’eau essentiellement).

-          Absorption des  ondes électromagnétiques  par les différentes constituants (ozone, aérosol,…) de l’atmosphère de l’océan et de la surface du sol.

-          Champ magnétiques.

-          Variation solaire.

-          Rayons cosmiques.

-          Constitution chimique de l’atmosphère de l’océan et de la surface du sol.

-          Constitution physique des corps de l’atmosphère de l’océan et de la surface du sol (surtout pour l’eau).

-          Coefficient d’émissivité de l’atmosphère de l’océan et de la surface du sol.

-          Réflexions (les nuages notamment)

Bref on conçoit qu’un modèle simplifiée n’est pas forcément quelque chose de négligeable. Mais simplifié ne veut pas dire simpliste.

 

En définitive, la théorie de l’effet de serre dit que ce qui fixe la température moyenne de la « basse atmosphère » (au niveau du sol) c’est dans l’ordre : le soleil (la puissance de la radiation) puis l’albédo puis la teneur en gaz à effet serre.  Il est admis que d’autres phénomènes jouent : mais dans des proportions moindres.

La conséquence de cette théorie est que si la puissance solaire est constante et l’albédo aussi, alors le paramètre principal pour la température moyenne au sol est la teneur en gaz à effet de serre.

Dans le détail, comme le mécanisme décrit est une boucle à rétroaction positive (plus il y a de gaz à effet de serre, plus il réchauffe le sol, plus celui émet, plus le gaz absorbe et plus il réchauffe) :la relation est plutôt exponentielle que linéaire. Comme l’on est dans des faibles valeurs, le caractère exponentiel peut rester masqué (= développement limité de la fonction exponentielle autour de 0).

 

Considération sur la « véracité » de cette article.

Il n’y a pas ici d’éléments de réfutation. C’est plutôt d’une mise en ordre dont il s’agit.

Personne ne peut nier qu’il existe une énorme confusion sur la signification de l’effet de serre. Les 14 formulations cités le prouvent.

Personne ne peut nier que le phénomène physique (atmosphère + sol + océan) est complexe et que la liste citée ici n’est qu’une première approche.

La réduction de la théorie de l’effet de serre a un modèle peut être discutée. Elle va dans le sens de « moins d’ambition ». Si c’est « plus qu’un modèle », il faudrait dire quelle ambition cela a en plus.

Au final, la vision formulée ici de la théorie de l’effet de serre n’est pas « prouvée ». Mais ce serait plutôt aux défenseurs de cette théorie de l’expliciter.

Remarque complémentaire. C’est de la théorie de l’effet de serre dont il s’agit ici. Les calculs alambiqués menés par le GIEC pour simuler le climat ne sont pas concernés. Il est impossible d’en discuter puisque les paramètres de ces modèles sont inconnus. Il n’est pas certain que ces modèles relèvent de la théorie de l’effet de serre bien que les commentaires qui en sont fait, laisse supposer que ces modèles s’appuient principalement sur l’effet de serre (alors si l’effet de serre est erroné, ces modèles sont aussi entachés d’erreur).

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16 mai 2008 5 16 /05 /mai /2008 14:36

Pour décortiquer la signification de l’effet de serre, et après le modèle du « récepteur plan », on va examiner un récepteur sphérique.

 

On va le supposer de capacité calorifique très faible permettant une homogénéité complète de la sphère.

 

Le flux solaire arrivant Fs est grossièrement constant (si l’on veut faire le calcul, on pourra prendre la valeur au niveau de l’orbite terrestre : 1400 W/m2).

Pour simplifier on va considérer l’énergie Es correspondant à l’énergie captée = Fs * surface du disque

 

La surface étant noire, tout Es est absorbé. Cela échauffe le corps à un température que l’on peut considérer comme homogène T1.

A cette température le corps émet un flux F1= Fs/4. Le facteur 4 est du à la différence de surface entre le disque « de captage » et la sphère « d’émission ».

En supposant que cette surface est un corps noir parfait T1 est racine4(Fs/4*sygma).

L’énergie E1 = Es.

 

On va maintenant placer « juste devant » ce corps noir un verre (sphérique donc) aux propriétés optiques parfaites : il laisse passer toutes les radiations (visibles) de Es et bloquer toutes les radiations (thermiques) de E1. Il s’agit là d’une idéalisation extrême. En effet, le flux Es est aussi un spectre thermique qui comporte des infra rouges.

De même que la surface noire, ce verre va s’échauffer (T’1) et émettre dans 2 directions (intérieur et extérieur)  E’1= E’2 = E1/2 = Es/2

 

Ceci se traduit par l’arrivée sur la surface noire d’une énergie en surplus E’2 = Es/2

 

Le raisonnement se réitère.

L’énergie incidente sur la surface noire est donc Es* somme (1/2 ^n) = 2 Es.

L’énergie sortante de la surface noire est aussi 2 Es.

L’énergie sortant du verre est Es (on remarque au passage qu’il y a bien conservation d’énergie).

 

La température de la surface noire est donnée par racine4 (Fs/symga */2).

La température du verre est donnée par racine4 (Fs/ sygma /4). C’est celle de la sphère noire sans verre.

Le rapport entre les 2 est racine4(2) (la surface noire a une température 19% plus élevé).

 

Remarque : un phénomène identique apparait sur le « modèle plan » en rajoutant des couches de verre de chaque coté. La différence tient à lé géométrie est au rapport en entre surface d’absorption incidente et surface d’émission (1/2 au lieu de 1 / 4).

 

On peut rajouter un autre verre. Pour simplifier le calcul, on supposera que le comportement du couple « surface noire + verre » se ramène à doubler l’énergie incident sur la sphère noire. En pratique c’est plus complexe car l’hypothèse de « verre idéal » ne tient plus.

L’énergie incident sur  le couple est 2Es.

L’énergie incidente sur la surface noire est donc 4Es

La température de la surface noire est donnée par racine4(F/sygma)

 

La multiplication des couches entraine une augmentation infinie du flux incident. Ce n’est qu’un modèle idéalisée.

 

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14 mai 2008 3 14 /05 /mai /2008 14:35

Rappel du modèle

Supposons une surface complètement noire (albédo 0) de grande dimension flottant de la le « vide » de l’espace et faisant face au soleil. On va considérer 1 m2 de cette surface (au milieu).

Le flux solaire arrivant Fs est grossièrement constant (si l’on veut faire le calcul, on pourra prendre la valeur au niveau de l’orbite terrestre : 1400 W/m2).

 

On place « juste devant » ce corps noir 2 verres aux propriétés optiques parfaites.

 

Cheminons sur le flux d’énergie

Le flux solaire incident Fs traverse les 2 verres (parfaits). Et est complètement absorbé par la surface noire. La surface noire s’échauffe T1 elle émet des 2 coté F1 = Fs/2. Le premier verre capte tout F1 et s’échauffe, il émet « des 2 cotés F2 = Fs/4. La partie de F2 qui revient vers la surface noire est tout absorbé.

Le second verre absorbe sa aussi F2/4. Il s’échauffe et émet des 2 cotés  F3 = F2/2 = Fs/8. Une partie se « perd dans le soleil ». L’autre est captée par le premier verre qui se surchauffe et émet des 2 cotés F2/4. L’allée retour entre les 2 verres pour ce premier cycle (F2) se traduit par une dissipation dans l’espace de 2/3 F2 et un surplus de 1/3 F2 sur le premier verre Ce surplus va vers la surface noire.

En tout pour ce premier « cycle » la surface noire reçoit un surplus de Fa = F2 + 1/3 F2 = 4/3 F2 = 1/3 Fs. Ce surplus ce répartie en Fa/2 = Fs/6 = 2/3 F2 dans les 2 sens.

Il faut réitérer le raisonnement pour les « autres cycles ».Le cycle un correspond à une réémission de Fs/2 par la surface noire, le cycle 2 à Fs/6. A chaque fois c’est multiplié par 1/3.

En tout, le surplus reçu par la surface noire est Fs/3*somme((1/3)^n)=  Fs/3 * 3/2 =Fs/2

La partie dissipée du coté du soleil est 2/3 F2 * 3/2 = Fs/4

La partie envoyé à l’opposée du soleil est Fs/2 + Fs/4 =3Fs/4

Il y a bien conservation de l’énergie.

 

Avec une couche, on a un diviseur 2/3 – 1/3.

Avec 2 couches, on a un diviseur 3/4 – 1 / 4.

Avec n couches ; on a un diviseur (n-1)/n, - 1/n.

 

La multiplication des couches de verre aboutit à une transmission quasi-totale (rien en retour du soleil). La température de la surface est alors racine4 (F/ sygma), c'est-à-dire racine4(2) = 1,19 fois plus élevé que sans dispositif.

 

 

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13 mai 2008 2 13 /05 /mai /2008 14:32

Pour commencer, qu’est-ce que c’est que l’effet de serre ?

Je me suis déjà fait l’écho (20/09/07) de l’étrangeté de l’existence de 14 formulations. Il n’est pas facile de réfuter quelquechose d’aussi fluctuant.

Pour fixer les choses, je me réfère au mécanisme descriptif le plus courant. Je prends celle de http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_de_serre. « C’est le rayonnement qui retourne vers la Terre (depuis l’atmosphère) qui constitue l’effet de serre, il est provoqué par l’absorption IR de l’atmosphère ». C’est l’idée courante de tout ce qui est publié.

 

Et pour ce faire, je vais modéliser une expérience (que je ne peux malheureusement pas mener).

 

Supposons une surface complètement noire (albédo 0) de grande dimension flottant de la le « vide » de l’espace et faisant face au soleil. On va considérer 1 m2 de cette surface (au milieu).

 

Le flux solaire arrivant Fs est grossièrement constant (si l’on veut faire le calcul, on pourra prendre la valeur au niveau de l’orbite terrestre : 1340 W/m2).

 

La surface étant noire, tout Fs est absorbé. Cela échauffe le corps à une température que l’on peut considérer comme homogène T1.

A cette température le corps émet un flux F1 et F2 dans les deux directions (vers le soleil et opposé au soleil). Il est en effet relative impossible d’imaginer une isolation qui empêchera ce deuxième flux. En valeur F1 = F2 = = Fs/2

En supposant que cette surface est un corps noir parfait, T1 est donné par la loi de Stefan Boltzmann (racine quatrième de (Fs/2*sygma)).

 

On va maintenant placer « juste devant » ce corps noir un « verre » aux propriétés optiques parfaites : il laisse passer toutes les radiations (visibles) de Fs et bloquer toutes les radiations (IR) de F1. Il s’agit là d’une idéalisation extrême. En effet, le flux Fs est aussi un spectre thermique qui comporte des infra rouges.

De même que la surface noire, ce verre va s’échauffer (T’1 supposé homogène) et émettre F’1 et F’2= F1/2 = Fs/4

 

Ceci se traduit par l’arrivée sur la surface noire d’un flux en surplus F’2 = Fs/4

 

Le raisonnement se réitère.

Le flux incident sur la surface noire est donc Fs* somme (1/4 ^n) = 4/3 Fs.

Le flux sortant de la surface noire dans les 2 directions est 2/3 Fs

Le flux sortant du verre dans les 2 directions est 1/3 Fs.

On remarque au passage qu’il y a bien conservation d’énergie : le système se comporte comme un diviseur d’énergie : 2/3 en direction opposé du soleil et 1/3 en direction du soleil.

 

La température de la surface noire est donnée par racine4 (Fs/symga * 2/3).

La température du verre est donnée par racine4 (Fs/ sygma * 1/3)

Le rapport entre les 2 est racine4(2) (la surface noire a une température 19% plus élevé que celle du verre).

 

La présence du verre a multiplié la température par racine4(4/3) = 1,074.

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12 mai 2008 1 12 /05 /mai /2008 14:31

Je vais entamer une série d’article sur l’effet de serre. J’indique tout de suite la conclusion ; je suis maintenant convaincu que la théorie de l’effet de serre est complètement fausse.

 

Ces articles sont là pour promouvoir cette conviction. Mais mon blog a peu d’audience et il est fort probable que cela n’aura pas d’effet.

Fidèle à mon fil rouge du concept de « vérité », il s’agira aussi d’examiner en quoi cette conviction est étayée : dans quelle mesure puis-je penser que c’est une vérité ?

 

Ce premier article va évoquer mon « histoire » face à la théorie de l’effet de serre.

 

Il est difficile de me souvenir la première fois où j’ai entendu la notion « d’effet de serre » et sa description basique (l’émission IR du CO2 de l’atmosphère en direction du sol).

Peut être était-ce dans des lectures du genre « Science et vie ». C’était à coup sur dans les années 70.

Je me souviens d’une émission télé avec un débatteur. Il avait  évoqué une image qui m’est resté : « c’est comme donner un coup de pied dans un camion : cela n’a pas d’effet sauf si le coup de pied est donné sur l’accélérateur. Augmenter la teneur en CO2 c’est comme appuyer sur l’accélérateur ».

Il me semble aussi que l’effet de serre a été évoqué en classe (au lycée) très rapidement sans approfondir.

Cela n’a jamais été évoqué au cours de mes études supérieures.

 

Avec ce « background », mon attitude mentale vis-à-vis de la théorie de l’effet de serre pouvait se traduire comme suit :

-          Elle n’a pas d’importance (de toute façon le climat fluctue naturellement dans des limites raisonnables).

-          Elle est une hypothèse possible mais pas une preuve.

-          C’est curieux cette « magie du CO2 ». il y a comme un relent de principe anthropique là-dessous. C’est en effet le CO2 « le gaz de la vie » qui permet d’obtenir une température «bonne pour la vie ».

-     Quelle chance que le verre asrobe les IR, sinon les serres ne fonctionneraient pas !
-
         
J’ai d’autres choses à faire qu’approfondir cette question. 
 

Et puis il y eut tout ce battage  autour des changements climatiques.

J’ai été surpris que ce qui était considéré comme théorie possible passe au rang de « vérité indiscutable » sans qu’il y ait des éléments nouveaux mis à part une mesure de réchauffement de fin de vingtième siècle qui culmine en 1998 comme année particulièrement chaude.

 

Je me suis aperçu que je n’étais pas le seul « incrédule ».

 

Toutefois, même si je doutais de la théorie de « l’effet de serre », je restais prudent sur son niveau de vérité.

 

Les approfondissements que j’ai effectué m’amène à lever mes doutes sur la fausseté de la théorie de l’effet de serre. La série d’article à suivre va expliquer cela.

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