Toujours pas ?

Je crois que les 2 schémas de Meteor sont implacables pour visualiser qu'avec les flux ça marche !
Même si ce n'est pas évident à comprendre par la logique simple.
Il faut voir que la Terre et l'atmosphère doivent renvoyer autant d'énergie vers l'espace qu'ils en reçoivent, pour être à l'équilibre. La Terre cherche à renvoyer toute l'énergie solaire reçue : 242 W/m². Les GES interceptent le rayonnement IR et n'en renvoient toujours que la moitié vers l'espace : 121 ! Le système n'est pas équilibré. La seule façon d'équilibrer le système est de doubler le rayonnement IR de la Terre à 484 : le système est alors équilibré. Mais la seule façon que la Terre émette le double d'IR est qu'elle soit plus chaude !

Pas de souci, c'est simple.

Bien sûr

Ça baigne !

Ce qui m'ennuie beaucoup dans cette phase c'est que la surface a une t° > à celle du CN. Comment le CN plus froid peut-il faire absorber un flux à la surface qui est plus chaude ?

Inversons les choses et prenons un autre exemple.

On décide pour cet exemple que la surface c'est maintenant le soleil.
Il est chaud (pas par le rayonnement qu'il reçoit mais par ses propres réactions internes).

Il est à 5000 K et émet des IR vers la Terre (qui joue le rôle du CN).

A l'équilibre (je raisonne comme toi) le CN va donc renvoyer des IR vers le soleil et le réchauffer un peu plus ?

La Terre réchauffée par le soleil serait capable de le réchauffer à son tour ?

N'y a-t-il pas violation du second principe de la thermodynamique ? Un CN plus froid rayonne, OK, mais il ne peut pas réchauffer une surface qui est plus chaude que lui ? C'est comme si tu mettais tes mains au dessus du moteur de ta voiture pendant qu'il tourne et qu'elles lui rajoutent de la chaleur.

C'est ça qui me choque : le flux qui va dans les deux sens, de la surface chaude vers le CN froid, puis du CN froid vers la surface plus chaude. Le flux venant du CN n'est pas capable d'agiter encore plus les molécules de la surface qui ont déjà beaucoup plus agitées ?

Dans les pages précédentes de cet improbable topic, Gallad a déjà aussi essayé d'attaquer le second principe.
Mais meteor et sirius ont bien défendu

Encore une tentative: la Terre émet bien du rayonnement IR dans toutes les directions et donc une partie vers le soleil. Celui ci en reçoit donc un peu mais c'est pas la Terre qui le chauffe, c'est le contraire parce que la Terre reçoit plus du Soleil qu'elle ne lui donne.
Donc la chaleur va bien du Soleil vers la Terre.

Ce qui te gêne , c'est que tu mélanges rayonnement et chaleur.

La chaleur va du plus chaud au plus froid
mais le rayonnement va dans les deux sens.

Si il n'y a aucun autre mode d'échange de chaleur, c'est plus simple à comprendre et dans ce cas, il y a plus de rayonnement qui va du chaud au froid que du froid au chaud.


Imagine une cavité peinte en noir et à l'intérieur une sphère (genre condensateur sphérique). Suppose que tout ça est à même température. D'après ta façon de penser il ne devrait plus y avoir de rayonnement dans la cavité or tu sais bien que, justement, il y en a. Pourquoi? Parce que les deux corps n'arrêtent pas de s'échanger des photons et chacun en absorbe autant qu'il en émet et autant que l'autre, puisque les tempé sont les mêmes.

Par ici les royalties !

Oui mais est-ce qu'elle réchauffe le soleil même d'un millième de degré (fahrenheit ) ? Je ne le crois pas.

Supposons une étoile et une planète. Meteor dit que l'étoile réchauffe la planète et en retour la planète réchauffe un peu plus l'étoile ?
Ça me paraît scabreux en thermodynamique.


D'accord, sirius, mais je pense que le rayonnement qui va du plus froid au plus chaud ne réchauffe pas l'ojet plus chaud. Bien sûr que l'IR est rayonné partout mais est-ce qu'il est absorbé ? L'IR qui vient de la surface est bien sûr absorbé par le CO2, mais l'IR qui vient du CO2 est-il vraiment absorbé par la surface chaude ? Ça m'étonne beaucoup.

oui j'allais répondre mais sirius l'a fait.

le second principe parle d'échange de chaleur si mes souvenirs sont bons.

En quoi un rayonnement électromagnétique est-il de la chaleur?

c'est de l'énergie dont il existe plusieurs types, l'énergie mécanique, l'énergie électromagnétique, l'énergie nucléaire (au sens des liaisons entre nucléons), ....

de plus un quantum d'énergie n'a pas de température à ce que je sache.


Quant au soleil bien sûr que sa température est plus élevée, de façon infinitésimale bien sûr, grâce à la Terre, mais en l'occurrence l'échange d'énergie entre les 2 corps est nettement en faveur du soleil.

C'est en fait la propre énergie du soleil qui, au lieu de se dissiper intégralement dans l'espace, est captée pour une toute petite partie par la Terre qui, à son tour, émet dans tout l'espace.
Une infime partie de cette quantité émise est absorbée par le soleil considéré comme un CN.

et puis le principe du four, je crois que tout le monde le connaît, non?

il faut revoir les principes du rayonnement, raymiss, ou alors tu vas vraiment finir par mériter ton pseudo!

si je peux me permettre cette petite mise en boîte.

J'ai mis du temps à comprendre ça, alors, si je peux aider :

Le rayonnement ne devient chaleur que s'il interagit avec de la matière. Pas de matière (la lune) pas de chaleur. De la matière (certains gaz de l'atmosphère terrestre) et le rayonnement (enfin, une partie du rayonnement) se "transforme" en chaleur. C'est l'effet de serre ... il fait plus chaud. Un peu plus de cette matière, un peu plus d'effet de serre.

En fait, c'est le terme "effet de serre" qui induit en erreur (je trouve) quand on débarque là-dedans.

Cordialement.

Je ne sais pas pourquoi on s'excite sur ce problème: la température moyenne de l'atmosphère est de -18°C comme la loi de Stefan permet de le calculer; si sa partie basale est plus chaude et sa partie sommitale plus froide, c'est parce que la matière qui transforme le rayonnement electromagnétique en chaleur est plus dense à la surface qu'à son sommet et plus vous chargerez sa base( en aérosols notamment) et plus vous augmenterez le gradient vertical

Je pense que l'on arrive au coeur de l'incompréhension - et plus facilement au final avec des questions "physiques" qu'avec des exemples trop basiques - et meteor, sirius et ricquet ont déjà soulevé le point.

Si j'ai bien compris (hum) et si donc je simplifie au maximum :

A. L'IR est absorbé par certaines molécules, d'où qu'il vienne. L'absorption met les atomes en vibration, ce qui augmente la température. C'est le principe du transfert de chaleur par rayonnement ou transfert radiatif. OK ou non ?

B. Les couches plus froides que la surface (en atmosphère) absorbent l'IR (selon les molécules présentes) et l'émettent dans toutes directions. Y compris la surface, donc. Que la haute atmosphère soit plus froide que la basse atmosphère ne l'empêche pas d'émettre de l'IR vers la surface comme vers l'espace. OK ou non ?

C. Les couches près de la surface reçoivent l'IR émis par les couches supérieures en vertu de B, et en vertu de A leur température augmente par vibration. OK ou non ?

D. Les trois points A, B et C ne violent pas le second principe : ce n'est pas une masse d'air froid qui vient réchauffer une masse d'air chaud, c'est un rayonnement dans toutes les directions qui interagit avec la matière qu'il rencontre selon les couches. OK ou non ?

E. Si ma version simplifiée est correcte et si tu es d'accord avec ABCD... alors le problème est résolu... non ?

Merci à toi.
Je me renseigne et je reviens bientôt répondre à tes précisions qui sont effectivement très intéressantes et demandent des arguments pertinents.

Je crois qu'on touche au but donc je vais essayer de revenir avec des biscuits

Euh, si j'ai bien compris et pour tranquiliser Raymiss, non ...

En fait, le rayonnement de photons émis par la terre n'arrive pas à la surface du soleil parce que, sur le chemin, il rencontre le phénoménal flux de photons émis par celui-ci. Et les photons interagissent entre-eux (mais pour l'expliquer, il ne faut plus les considérer comme des particules, mais comme des ondes).
Bref, je suis bien incapable d'expliquer parfaitement cela, mais il me semble avoir compris que tous les photons émis par la terre sont absorbés ou déviés bien avant de pouvoir réchauffer le soleil ...
Et comme j'aime bien les explications imagées, j'ai trouvé celle-ci :
Imagine le flux terrestre comme mille boulets allant vers le soleil. Ces boulets vont rencontrer des centaines de millions de boulets venant en sens inverse. Aucun n'arrivera à la source, ils seront forcément percutés par un boulet venant en sens inverse et donc, soit détruits, soit déviés. Par contre, le flux de boulets venant du soleil n'en est pas beaucoup affecté ...
Encore une fois, ça vaut ce que ça vaut ... moi, ça me permet de me faire une "image" de ce qui se passe.

Cordialement

Ben....c'est incomplet et faux sur un détail (enfin pas un détail pour un physicien)
faux: c'est pas de la vibration , c'est de la rotation plus de la vibration (CO2, H2O, etc..) ou sans vibration (H2O)
incomplet: iml n'y a chaleur que quand l'énergie de rotation (vibration, électronique aussi) est transformée en énergie cinétique par l'intermédioaire d'une collision entre molécules, sinon la molécule est excitée en absorbant h nu et désexcitée en émettant h nu et rien ne change.

en fait les collisions sont assez nombreuses pour qu'une partie soit transformée en chaleur puis rayonnée à d'autres fréquences par exemple.

Pour le reste, c'est bon
donc on y est presque
encore un petit effort

Avec plaisir sauf qu'il faut prendre en considération les précisions de sirius ci-dessus. Qui sont plus exactes, mais aussi plus explicites encore concernant l'idée contre-intuitive d'une atmosphère "froide" contribuant au réchauffement d'une surface "chaude" (car on imagine que les collisions sont d'autant plus fréquentes que la T de la couche est élevée et que les molécules y sont nombreuses... le tout sous l'effet d'un rayonnement provoquant l'excitation et provenant de toutes les directions).

Je vais quand même re-creuser ce dernier point, car cela nous mènera sans doute ici à la question des rétroactions et de la manière dont elles peuvent affecter les température de surface. Je précise cela en gras pour deux raisons :
- d'abord parce que la sensibilité climatique s'intéresse à la surface, et non aux autres couches (rappel : c'est l'évolution des températures de surface à l'équilibre pour 2xCO2 = 3,7 W/m2 de forçage + l'ensemble des rétroactions à ce forçage) ;
- ensuite parce que certains auteurs comme R. Lindzen, sans remettre en cause l'effet de serre, doute qu'il ait au final un effet important sur la surface en raison d'autres phénomènes plus importants, comme la convection.

Avant d'explorer cela, je vais quand même poser une question très basique. On a montré ici comment l'effet de serre modifie l'équilibre du rayonnement IR sortant, par lequel la Terre se refroidit. Mais où et comment exactement ce rayonnement se transforme-t-il en chaleur ? Sirius a apporté un premier élément de réponse en évoquant les collisions, mais il serait peut-être utile de bien la préciser pour que tout le monde (moi le premier) ait les idées au clair au fur et à mesure que progresse la discussion. Il s'agit en effet de concepts physiques qui sont assez abstraits et, comme les dessins de Raymiss ou les métaphores de Ricquet le rappellent, les non-physciens n'intègrent bien un sujet que lorsqu'ils arrivent à se le représenter, même de manière approximative, quitte ensuite à bosser sur sa formalisation physico-mathématique.

Donc mon enfant de... 10 ans revient et dit : bien, j'ai à peu près compris l'ES, j'ai du rayonnement IR absorbé et réémis, mais comment ce rayonnement produit-il au final de la chaleur, où au juste, pourquoi à cet endroit plutôt qu'un autre ?

C'est la première fois que j'entends parler de collisions entre photons.
Les photons sont déviés par la gravitation mais eux-mêmes n'ont ni charge, ni masse.(même s'il a un équivalent massique par la formule E = mc2)
Donc rien n'empêche des photons terrestres de toucher le soleil.
Si j'envoie une sonde spatiale vers le soleil (ce qui arrive) je peux toujours communiquer avec elle par ondes radios donc par photons.

PS: après avoir pris quelques renseignements, il peut y avoir un genre de collision photon-photon mais la section efficace de collision est infime.
De plus il n'y a pas de collision directe entre photons mais par l'intermédiaire de collisions entre les paires électron/positon crées par la "réaction" : photon ----> électron+positon.
Il se peut donc qu'il se produise des "collisions", mais on ne peut affirmer qu'elles sont suffisantes pour empêcher tous les photons terrestres (ou 1 pour cent, ou 1 pour 1 million, ou 1 pour 10^20...) de toucher le soleil et d' y être absorbés

enfin cela nous emmène vraiment trop loin dans les théories quantique et relativiste et je ne saurais prétendre que je m'y sens à l'aise.

Il n'y a rien de scabreux mais je m'aperçois que tu t'obstines malgré les multiples tentatives d'explication qu'on te donne.
On doit être de bien mauvais profs.
Dans le cas présent, nième édition, le soleil perd son énergie dans l'espace, si on met un CN dans cet espace, ce CN, lui "retourne" une partie de son énergie.
Certes infime dans le cas Terre/Soleil, mais réelle.
Il faut revenir sur le principe du corps noir qui absorbe tout rayonnement incident quelle que soit la fréquence de ce dernier et quelle que soit la température du corps noir en question.
Ce n'est donc pas une question de croire ou de ne pas croire ou encore d'être étonné.
Simplement ne pas remettre en cause en permanence les bases et les définitions de la physique en s'appuyant sur d'autres bases (la thermodynamique, par exemple, que tu nous resserts à tous bouts de champs) ou définitions manifestement mal comprises.
Quant à comprendre le "pourquoi", il faut se plonger dans la mécanique statistique et quantique pour avoir un aperçu du "fonctionnement" du CN.
Il existe certains forums plus spécialisés "physique" ou dont cette section est bien modérée (par des experts dans ce domaine) comme FS par exemple, où tu pourras aller plus loin dans l'approfondissement de toutes ces notions.
Il existe aussi certains bons bouquins d'ailleurs...

tiens au fait raymiss tu n'as pas l'air de comprendre le fonctionnement d'un four classique (tu sais avec réfractaire) ou même le principe de l'isolation thermique.
Mais as-tu un four à micro-ondes?

Donc les micro-ondes qui sont émises par les magnétrons des fours à micro-ondes ont une longueur d'onde de 14 cm environ soit 140000 microns.
Ceci correspond à une température d'émission d'un CN de 0.0207°K.
Soit encore -273°C.
enfin si ma formule s'applique à ces longueurs d'onde là mais enfin c'est très très "froid".
Ceci ne veut bien sûr pas dire que le manétron est à 0.0207°K mais les photons ou les ondes sont exactement identiques dans les 2 cas quoique plus nombreuses dans le cas du magnétron.
simplement ces ondes sont produites par un autre genre d'énergie (électromagnétique) d'excitation des "émetteurs".
On voit donc que des ondes émises par un magnétron sont suffisantes pour chauffer de l'eau en l'occurrence (CN pour quelques fréquences déterminées) et même s'il s'agit d'eau à 90°C ou de vapeur à 300°C mais que ces mêmes ondes ne seraient pas capable de chauffer un CN dans le cas où elles seraient émises par un CN?

cherchez l'erreur!

Mais bon là, à ce stade, je commence à me demander à quel jeu, sceptique ou pas, tu joues, raymiss.

Car, en effet, et à moins que tu t'expliques, cela a commencé par des bilans énergétiques quelque peu foireux, pour ne pas dire scabreux , et cela continue par la reprise d'un argument sceptique de base qui concerne le non-respect, supposé, de la seconde loi de la thermodynamique.
Donc dans ces conditions j'invite les participants, sincères, de ce forum, à éviter de perdre du temps à essayer de te convaincre, sous réserve d'explications de ta part.

Alors bien sûr, comme le dit sirius, lorsqu'on répond à un sceptique, on ne lui répond pas en fait, on s'adresse aux autres.

D'accord mais il y a des limites.

Enfin perso j'ai assez perdu de temps et je laisse à d'autres le soin de continuer.

Non c'est moi qui suis un peu trop ch…nt parce qu'à mesure de ma réflexion et de vos explications j'ai envie d'aller voir plus loin. Vous avez tous eu l'air de croire que je ne pigeais rien au principe largement expliqué et schématisé des échanges successifs surface <-> CN mais je l'avais bien saisi d'entrée, il est ultra-simple je dirais "presque trop simple" (mais la nature n'est pas obligatoirement ultra complexe). Mais vous avez tout de même bien fait (et merci pour votre patience) car j'aurais très bien pu ne pas piger un truc quelque part.

Simplement effectivement il faut que j'aille chercher plus profond pour comprendre comment ça marche car je suis toujours stupéfait de ne pas n'arriver à réconcilier le raisonnement flux et le raisonnement bilan énergétique. C'est uniquement ça qui me chagrine, pourquoi dans un cas on trouve une chose et dans l'autre non.

Je vais creuser dans ces deux directions. Merci de me préciser ce qu'est FS ?

Désolé de chez désolé c'est cette histoire de bilan énergétique par lequel j'ai commencé qui me turlipine toujours. Tu m'as obligé à passer en raisonnement à partir du flux, donc j'ai essayé de concilier les deux !

Oublions le second principe, OK, il reste cohérent ici. Je pensais y trouver l'explication de mon bilan foireux.

Merci de ta patience !

Voui ...

je sais pas si tu le fais exprès ou pas.
en tous cas si tu le fais exprès c'est pas mal simulé!
si tu ne le fais pas, mes excuses.

C'est pas possible que tu ne connaisses pas les forums de Futura Sciences? tout de même.

Gagné ! C'était pour me faire pardonner avec un peu d'humour .

Ca m'intéresse aussi d'être clair là-dessus : ce qu'on entend par surface, c'est la couche de surface ?
C-à-d. la couche atmosphérique en contact avec la surface, où on vit, où il y a des nuages. Oui ?



Ma vision d'enfant de 10 ans intuitif
C'est parce que c'est là que se trouve la matière ...
Près du sol, la densité de matière est importante. Les GES captent le rayonnement et, avant d'avoir le temps de réémettre, interagissent avec la matière autour (l'oxygène et l'azote, principalement) et la réchauffe.
Plus on monte, plus la densité de matière diminue et plus les GES ont le temps de réémettre le rayonnement avant d'échanger avec O2 et N2.
Ca a un sens ce que je dis ??

De mon côté, je décide que j'en sais assez sur le transfert radiatif. Météor a raison, faut être ambitieux mais pas trop ...
Je repars à la recherche de ma rétroaction négative (le graal de tout bon sceptique) ...

Cordialement

au fait Ricquet j'ai créé un topic à ce sujet sur FS
du coup je les ai aussi rancardés sur ce forum.

si cela t'intéresse tu pourras y faire valoir ton avis.

Eh bien, merci, on y arrive. Le système a l'air de fonctionner selon vos explications conjointes qui me paraissent très claires (Xcuses à Meteor si je l'ai énervé). Merci encore de votre patience et de votre didactisme.

Par contre je trouve toujours un hic dans le bilan (désolé) mais je me goure sans doute encore et vous allez m'expliquer. Ensuite, promis je redeviens simple lecteur de vos forums et non plus intervenant (emm…ant).

Donc (supposons qu'il s'agit de 1 m²) on a une surface + son CN qui reçoivent 242W, le CN est transparent, le schéma est celui de Meteor (merci encore à lui pour sa patience avec moi).

Faisons le bilan d'une journée :
Energie reçue du soleil en 24 h : 242Wh x 24 = 5808 Wh
Energie émise vers l'espace (par le CN) : 242 Wh x 24 = 5808 Wh


Le bilan est correct à première vue, énergie reçue = énergie émise donc il semble y avoir une stricte conservation de l'énergie dans le système fermé surface + CN.

Sauf que pendant ces 24 h la surface, au lieu d'être à 256 K est à 304 K. Le CN n'a pas changé de tempé pendant l'opération (il faudrait qu'il se refroidisse pour que le bilan soit nul)

Question (sans doute idiote) : je vois apparaître (mais je me trompe sans doute) une énergie hors bilan qui a fait passer la surface de 256 K à 304 K et l'a maintenue pendant 24 h.

Ma question est : où mon raisonnement est-il foireux ?

ca dépend ce que tu appelles "opération"

si l'opération c'est passage du "sans CN" au "avec CN", il faut faire intervenir la capacité calorifique des différents corps.
dans l'exemple que je t'ai donné la capacité cal était nulle.
en conséquence l'énergie gagnée par la surface ainsi que par le CN était nulle, malgré le fait qu'ils aient changé de température.
Q = m.c.deltaT avec c=0

Maintenant si les capacités ne sont pas nulles le bilan journalier s'écrira comme suit:

énergie incidente = énergie gagnée par surface + énergie gagnée par CN + énergie dissipée dans l'espace.

mais une fois que le système est équilibré, cad que la température a fini d'évoluer, il n'y a plus d'énergie gagnée ni par la surface ni par le CN.

l'on revient à :

énergie incidente = énergie émise dans l'espace

Désolé du mauvais terme. Je voulais dire pendant les 24 h, tout simplement

Cas 1 : Supposons la surface seule, elle reçoit 242 W/m², se réchauffe et les réémet vers l'espace sous forme d'IR. Elle est donc passée de 0 à 256 K (correspondant à ce flux).
En fin de journée elle a reçu et renvoyé 242 W x 24 = 5808 Wh. Conservation de l'énergie.

Cas 2 : La surface a en plus son CN. Au niveau des flux elle reçoit et réémet maintenant 484 W donc la surface est à 304 K. Il est arrivé du soleil une énergie de 5808 Wh comme dans le cas 1. Il est reparti vers le soleil une énergie de 5808 Wh comme dans le cas 1.
Cependant la surface est restée pendant 24 h à 304 K au lieu de 256 K, elle a donc reçu une énergie supplémentaire qui lui a donné ces autres degrés. D'où vient cette énergie ou bien est-ce que je dis une bêtise quelque part ?

Là tu raisonne en flux car il n'y a pas égalité, je crois.

et bien l'énergie vient du fait que pendant que la surface et le CN se réchauffent le flux sortant baisse.

lorsque tu mets ton CN au tout départ, lorsque sa température est égale à 0°K (on pourrait prendre une autre température initiale mais pour simplifier) le flux vers l'espace est tout simplement nul.


tout le flux incident est alors consacré au réchauffement de la surface et du CN.
au fur et à mesure que les températures évoluent le flux sortie augmente.

les flux finaux (ceux du graphique) ne seront atteints qu'à l'équilibre.

Pas de tout de suite ... je vais d'abord voir ce qu'ils ont à dire à propos de ça ...

C'est ch... ! Je croyais avoir compris et voilà que tu m'embrouilles !
Le cas 1 : Ok
Le cas 2 : euh .. c'est moi .. ou, elle émet 484W mais en reçoit toujours 242 .. ce qui résoud le problème ...
Ca m'énerve à nouveau parce que, présenté comme ça, je ne comprends pas l'effet de serre ... et c'est comme ça depuis le début ...

Pour la modération : ayant prouvé (je pense) maintenant que mon but n'est pas de f..... le bordel sur ce forum, ne pourrait-on pas laisser passer mes messages en direct. Ils sont quelquefois postés après des heures et des heures de délai, ce qui fait que je ne suis même pas certain qu'ils sont lus ... puisqu'on n'y répond pas ...

Cordialement.

Je suis comme Ricquet, je ne vois pas ce qu'apporte le raisonnement en bilan par rapport au flux : c'est moins clair et c'est plus éloigné de la réalité que l'on décrit.

Oui, la couche de contact avec la surface où sont prises les mesures de T (pas la couche des nuages en revanche... qui peut monter jusqu'en haut de la troposphère).


J'ai des intuitions comparables, mais faudrait justement préciser. En fait, le point un peu contre-intuitif par rapport à la notion d'effet de serre par IR, c'est que si le rayonnement est toujours équilibré (la couche émet autant qu'elle reçoit), ce n'est pas le rayonnement en soi qui chauffe. Il y a un moment et un mécanisme (ou des moments et des mécanismes) par lesquels "cela" chauffe dans les différentes couches. C'est cela dont je voudrais une description physique simple et exhaustive, histoire de connecter tout ce qu'on a dit jusu'à présent sur le rayonnement eu réchauffement proprement dit, toujours à l'échelle microscopique. Cela a sans doute à voir avec l'énergie cinétique moyenne et les degrés de liberté des molécules considérées... mais autant laisser parler un expert

A mon tour de n'avoir que peu de temps
J'ai déjà répondu à ça des tas de fois ici ou là.

reprenons:
1 une couche atmosphérique n'est pas en équilibre radiatif forcément. En fait, seule la stratosphère est en équilibre radiatif . cad que sa température ne dépend que de l'absorption (essentiellkement UV par O3 mais pas seulement) et de l'émission (CO2 surtout mais aussi O3)

2 le mécanisme par lequel le rayonnement transmet de la chaleur , ça s'appelle de la dégradation de l'énergie :
lorsqu'une molécule absorbe un photon h nu, elle gagne cette quantité d'énergie et passe dans un état énergétique supérieur (elle tourne plus vite si tu veux)
une molécule qui absorbe possède un moment dipôlaire électrique non nul -ou alors quadripolaire mais pas en IR) . Le dipôle électrique, tu as appris ce que c'était en DEUG B: le barycentre des charges positives et celui des charges négatives ne coincident pas exactement. Du coup la molécule crée un champ électrique à son voisinage immédiat (ça diminue en 1/r^3 et le potentiel en 1/r^2)
Lorsque une autre molécule (A) passe pas loin (cad à qq angstros), le champ électrique de la molécule A exerce une force (F= qE) sur les charges de B et ça modifie l' état énergétique de B. Elle retombe dans l'état E1. Inversement le champ élecxtrique de B a agit sur A qui n'était pas excitée et qui ne peut pas forcément l'être avec l'énergie h nu (ça lui va pas, c'est pas la même molécule par exemple ou bien , elle n'est pas dans l'état E1) , du coup il n'y a pas de changement quantique mais une impulsion donnée par B à A . On a transformé de l'énergie quantifiée (noble) en une énergie qui ne l'est plus (énergie cinétique). Or l'énergie cinétique des molécules , cad l'agitation moléculaire, c'est la chaleur. (1/2 mv^2 = 3/2 kT)

Inversement, la molécule A qui va plus vite que la moyenne va passer au voisinage d'une molécule comme B qui est dans l'état E1, elle va interagir avec elle et il y a une probabilité pour que l'interaction soit telle que A communique h nu à B . Alors B passera dans l'état E2 du fait de l'agitation thermique et émettra un photon h nu (ou pas, si elle rencontre C qui .....etc etc )

Si ça, c'est pas clair, c'est pas la peine d'aller plus loin.

Pour Riquet: il me semble avoir lu que tu parlais de variation de pression et d'efficacité d'effet de serre. CA serait juste si on parlait de pression très faibles (inférieures à qq centièmes d'atmosphère, disons de l'ordre de l'hPa. Au dessus, l'agitation moléculaire est suffisante pour que les chocs comme je viens de les décrire soient très fréquents. Comme c'est ça qui est essentiel (avec l'absorption bien sûr), eh bien ça marche dans la tropo et pratiquement toute la strato. D'ailleurs , ça marche dans toute la strato moyennant correction des mécanismes d'émission pour tenir compte des écarts à l'ETL et ça, on fait depuis belle lurette.

C'est très clair. Merci.

Oui mais lorsqu'il y a équilibre, le raisonnement reste le même.

Reprenons notre surface de 1 m² avec son CN à l'équilibre, tout est stable au point de vue temp, faisons un bilan en 24 h.

Selon ton schéma au niveau des flux la surface reçoit et réémet continuellement 484 W et la surface est à 304 K.

Cependant il est arrivé du soleil en 24 h une énergie de 5808 Wh (242 W x 24h) et il est reparti vers le soleil une énergie idem de 5808 Wh.
Le bilan de l'énergie est correct.

Cependant la surface est restée constamment à 304 K au lieu de 256 K, elle a donc reçu (d'où ?) une énergie supplémentaire qui a maintenu ces degrés.

Du point de vue de l'ensemble surface + CN qui est à 304 K tout se passe comme si il avait reçu du soleil un flux de 484 W alors qu'il en a reçu seulement 242.

Où est le mystère ?
L'effet de serre qui porte l'ensemble à 304 K au lieu de 256 K semble puiser son énergie d'une source inconnue.

Mais si : c'est le Soleil.
Bon j'ai essayé une autre image mais je ne suis pas sûr que soit très simple.

Bref, la réalité est que rien n'est à l'équilibre.

La thermodynamique classique consiste à étudier la différence entre 2 équilibres comme le résultat d'une transformation que l'on n'étudie pas. C'est le sens de la température d'équilibre qui nous dit que plus de GES = plus chaud. Pure déduction.

Ton mystère il se joue seconde par seconde. Les GES chaque seconde plus nombreux retiennent chaque seconde un peu plus d'énergie, qui n'est pas réémise dans l'espace, réchauffant la Terre et augmentant son rayonnement IR. C'est imperceptible. Mais c'est çà la transformation du système : l'énergie s'accumule.
Au bout de 50 ans, on peut en considérant la thermodynamique classique (étude des équilibres) dire que la différence de GES est liée à une différence de température, mais sans expliquer précisément comment l'énergie s'accumule.
De même qu'un air chaud est plus léger qu'un air froid. Mais on ne détaille pas la phase où l'air se refroidit, comment la densité réagit (instantanément ou avec un temps de latence)

aucun mystère.

je t'ai montré d'où venait l'énergie initiale de réchauffage,(voir aussi ce que dit Cotissois) mais à l'équilibre l'énergie que reçoit la surface est égale à celle qu'elle renvoie.

Sur Terre le flux émis est de l'ordre de 390 W/m2 et le flux reçu de 480 W/m2 environ provenant du soleil et de l'atmosphère.
Le reste est dissipé par la convection.

Sur Vénus le flux solaire absorbé par la planète est seulement d'environ 200 W/m2 (semblable à celui de la Terre).
Et pourtant la surface est à 763°K correspondant à un flux de 19200 W/m2.



C'est cependant le même principe général que sur Terre.

Il me semble que raymiss nous fait un bloquage.

Il compare l'énergie échangée aux frontières du système avec ce qui se passe à l'intérieur. Il lui semble qu'il ne peut pas y avoir davantage de chaleur échangée à l'intérieur du système qu'il n'en entre et en sort des frontières.

En gros, cela revient à dire qu'il ne peut pas y avoir plus d'agent circulant à l'intérieur de la zone euro, qu'il n'en rentre et en sort aux frontières (une fois arrêtée la planche à billets).

Or, ici, on a fait fonctionner la planche à billets pendant un certain temps et la planète s'est mise en équilibre. Ensuite tout ce qui importe , c'est ce qui se passe aux frontières: le fric tourne entre les différents intervenants et tant que c'est à l'intérieur de la zone euro, la balance reste équilibrée.

est ce plus compréhensible en termes économiques?

On en revient toujours au même point et, comme le dit sirius ci-dessus, tu sembles implictement considérer l'atmosphère comme inerte du point de vue énergétique. Or, si elle est quasi-transparente (approximativement) pour le rayonnement solaire, elle ne l'est pas pour le rayonnement tellurique. Donc, au-delà de l'équilibre au sommet de l'atmosphère (ce qui entre = ce qui sort), tu as des échanges dans la couche atmosphère-surface et cela explique cette fameuse chaleur qui te semble venue de nulle part.

Pour essayer de le dire encore autrement, tu as en fait un premier équilibre entrant/sortant au sommet de l'atmosphère, qui met en jeu le Soleil d'un côté, la Terre de l'autre. Et puis au sein du système Terre, tu as une sorte de second équilibre atmosphère / surface où tu as aussi des échanges d'énergie.

Au bout d'un moment, on voit que les crobards persos et coins de table simplifiés n'apportent plus rien à la compréhension, puisque cela bloque depuis 10 pages. Je te propose donc de partir désormais du schéma ci-dessous, qui représente les flux énergétiques réels du système soleil-atmosphère-surface. (Extrait de Delmas et al., Atmosphère, océan et climat, Belin / Pour la science 2007). Tu vas pouvoir désigner plus clairement les flux / bilans qui bloquent, et on pourra t'expliquer plus clairement aussi en parlant de la même chose.

Bravo et merci Sirius, je vais réfléchir sur ton propos qui touche exactement ce qui me chagrine.
Et ensuite jeter un œil sur ce qu'a amené Charles.

Merci à tous les deux de vous intéresser d'aussi près à mon "cas"

Merci Meteor.
C'est clair mais Vénus ça m'ennuie un peu avec ses 90 atmosphères de pression.

On n'est plus dans le même cas de figure.

les bras m'en tombent

bon je crois que j'ai assez perdu de temps.

Euh ... si tu en as encore un peu à perdre ... j'ai été expliquer sur FS ma "vision" des "collisions entre photons".
Vu que ça ne remue pas les foules, j'ai dû dire une (ou plusieurs) sottises ...

Cdt.

Problème : Les 340 W/m2 à l'extrème droite.

1/ Si le nuage est considéré comme un réflecteur simple (un miroir) donc inerte du point de vue thermique, il renvoie effectivement l'énergie reçue. Donc la temp de surface s'élève comme si on rajoutait un isolant.
Mais alors le flux sortant global de l'ensemble est plus faible, il n'y a plus les 207 W/m2 sortants.
Ça se réchauffe uniquement parce que la surface perd moins.
On peut imaginer ton nuage comme un pansement collé qui limite les pertes sur une portion donnée de la surface.
Au dessous elle est plus chaude mais au dessus on a moins de rayonnement donc on a plus froid.

2/ Si le nuage est un GES transparent qui se réchauffe par le flux montant je ne vois pas comment il va se mettre à réchauffer la source d'énergie qui l'alimente, comme s'il était lui-même une source d'énergie autonome supplémentaire.

Imagine un radiateur de maison devant lequel tu mets un objet qui se réchauffe grâce aux radiations reçues. Ce n'est pas un isolant ou un réflecteur. Il ne renvoie ou ne bloque pas le flux sortant du radiateur.
Le schéma dit que par sa propriété de CN il reçoit de l'énergie et se réchauffe puis renvoie de l'énergie vers le radiateur qu'il réchauffe à son tour.
Je n'y crois pas, car l'énergie qu'il reçoit du radiateur lui a servi à se réchauffer d'abord comme le disait Meteor mais ensuite sert à maintenir sa température.
Je veux bien qu'il soit relais de transmission mais pas qu'il rajoute de l'énergie, ça n'est pas cohérent avec la conservation de l'énergie du système.

@Sirius
Pour reprendre les euros de ton exemple, on a fait fonctionner la planche à billets puis on l'a arrêtée et maintenant il y a des échanges constants au frontières équivalents en entrée et en sortie.
A ce moment là les réserves n'augmentent plus. La Banque Centrale a arrêté de s'enrichir dès que l'on a stoppé la planche à billets.

Bon, merci à tous pour votre aide et vos efforts. A mon avis sur ce sujet on peut arrêter là car sinon vous allez me détester.

Je suis un mauvais élève qui ne comprend rien et qui lève le doigt quand même, voire un cancre au fond de la classe (tout près du radiateur)

RM

Un isolant n'est pas un réflecteur , justement.
'D'ailleurs les isolants minces , ça marche pas: lol:)


Et alors? La banque centrale ne s'enrichit pas ici non plus:
d'abord la banque centrale, c'est le soleil qui a fournit les billets
ensuite si tu prends la surface, elle ne s'enrichit plus puisqu'elle sa température n'augmente plus. Son Energie interne reste donc constante.

Tu confonds échange de chaleur et chaleur tout simplement.

J'avais essayé la circulation sur un périphérique aussi sur mon message précédent, après m'être ravisé.

Il n'y a pas dire, pour expliquer l'effet de serre en images, il y en a des possibilités

C'est vrai.
Moi, j'ai utilisé l'image des doubles vitrages dans mon bouquin...

Alain

On n'a pas de pot avec toi... le schéma est ambigu

Le flux de 340 W/m2 ne vient pas du nuage seulement, comme la flèche peut le laisser penser, mais bien sûr de l'atmosphère.

La terre surface émet 392 W/m2 en IR, dont 32 filent l'espace (la fenête atmosphérique). L'atmosphère absorbe 360 W/m2 en IR, auxquels s'ajoutent les 81 W/m2 de solaire diffusé (à l'extrême gauche cette fois). Donc, ton atmosphère a absorbé 441 W/m2 : il y en a 207 qui filent vers l'espace (et font l'équilibre entrant-sortant à 239, en ajoutant la fenêtre de 32), 340 qui restent dans le système vers la surface.

Ceux qui sont utilisés en sous-toiture paraît-il très performants (et minces) sont aluminisés pour justement faire jouer au maximum la réflexion. Je n'ai pas essayé.

Oui mais le double vitrage c'est un simple isolant. Rien à voir avec un GES