Oui en effet, et je cherche précisément le détail de ces calculs.
Merci pour ta référence bibliographique, mais connais-tu aussi une étude recommandable sur le web ?

Pour le dire autrement, comment a-t'on établi par exemple les 4W/m2 annoncés d'un doublement de CO2 de 350 ppm à 700 ppm ? Tu pointes quelques éléments de réponse en montrant que ça dépend d'autres facteurs comme la rétroaction d'autre gaz, donc que n'importe quel chiffre nécessite de préciser la méthodologie, les hypothèses et les incertitudes.

Donc autant lire les travaux explicites, et pour répondre à Sirius, la complexité de ces travaux n'est pas la première question à se poser a priori. Le cas échéant, on se rendra très vite compte que c'est complexe, mais encore faut-il avoir trouvé des sources.

Je m'aperçois d'ailleurs au fil des messages que si en climatologie, les remarques d'ordre conceptuel et les calculs de coin de table sont aisés, mais c'est une toute autre paire de manches quand il s'agit d'aller vers les détails. La divergence fréquente des résultats des modèles (pourtant déjà simplificateurs) est l'un de ces révélateurs qui montrent que c'est effroyablement compliqué, et que les meilleurs spécialistes eux-mêmes ne maîtrisent pas encore bien le sujet.

Il me semble donc que respecter leur discipline, c'est admettre qu'on ne peut pas toujours en rester à quelques bribes de physique (même s'il faut se poser les questions fondamentales), et finalement on gagne beaucoup à lire le plus souvent possible les études scientifiques de première main.

Non, je ne creuse pas cet aspect très technique de la question, donc je n'ai pas de références aisément accessibles sous la main. Il faut aller voir les modèles AOGCM (en climat réel) ou RCM / EBM (simplifiés) qui donnent leur code en ligne. Sinon, dans la page que je t'ai indiquée, il faut lire les papiers d'intercomparaison et regarder dans les notes methods/materials.


Un doublement CO2 toutes choses égales par ailleurs, cela fait entre 0,9 et 1,2 W/m2 selon les modèles. Le chiffre que tu cites indique en effet que les rétroactions au CO2 sont incluses. Dans ce cas, c'est éminemment plus complexe : si tu veux te faire une idée, tu dois aussi analyser les équations et les codes des modèles pour la nébulosité, la vapeur d'eau, la glace, la végétation, etc. A chaque fois ce sont des modules spécialisés au sein du modèle. Mais... cela revient à tout refaire ligne à ligne ce que quelques milliers de physiciens font depuis trente ans. A mon avis, c'est hors de portée et cela t'amènera à conclure ce que l'on sait déjà : il reste beaucoup de paramétrisations dans les modèles, qui ne sont pas simplement de la "physique pure sur les premiers principes".

euh je ne crois pas.

un doublement de CO2 c'est 3.7W/m2, environ, sans les rétroactions qui ne sont pas, stricto sensus, des forçages, ce qui correspond à 1°C environ.

j'ose supposer que ta langue a fourché.

si on tient compte des rétroactions le forçage équivalent serait de l'ordre de 15 à 16 W/m2 si l'on suppose une augmentation de température de 3°C.

si on prend une autre température on peut faire la règle de trois.

Exact, elle a fourché Je voulais dire 0,9-1,1 °C. Donc pour Gallad mille excuses, la valeur d'environ 4 W/m2 correspond à un doublement CO2 hors rétroaction, sans doute calculé par un modèle radiatif simple. Meteor, tu dois avoir les références en ligne ? (Je me souviens vaguement d'un discussion sur un modèle d'Ascher, mais je n'avais pas creusé).

Oui le 3.7W/m2 est obtenu par une formule simplifiée 5.3 log (2).
Sinon le MODTRAN indiqué sur le site d'ARCHER donne des valeurs de l'ordre de 2.8W/m2 (sensiblement moins donc) pour l'atmosphère standard américaine de 1976.

Faudrait des spécialistes pour déterminer la valeur la plus vraisemblable.

OK merci pour le site. Cela dit, ça ne répond pas à la question que je me posais pour valider l'idée d'un effet de serre sgnificatif (objet de ce fil): d'où sont issues ces formules? Elles sont peut-être empiriques, basées sur des études paléoclimatiques, et non pas comme il était question par une démarche purement physique. Même extrêmement simplifiée (pas de rétroactions, en supposant même une atmosphère homogène réduite à l'azote, l'oxygène et le CO2...) cette démarche-là m'intéresse, pour autant qu'elle elle existe...

A relire les posts, on tombe parfois sur des écrits qui laissent rêveurs

Que signifie:"les vrais chiffres issus des modèles"?

le principe de l'ES est exclusivement basé sur la physique.

Il est basé sur les résultats du transfert radiatif dans les atmosphères stratifiées en température.
Ces dernières sont nommées ainsi pour tenir compte du fameux "lapse rate", ou gradient de température vertical, basé lui-même sur les principes de thermodynamique et de champ de gravité.


Ce transfert radiatif pour la partie absorption s'articule autour de la résolution d' équations dites équations du transfert radiatif.

on écrit simplement que la variation d'intensité d'un rayonnement au travers d'une substance comprend un terme relatif à l'absorption et à la substance elle-même et un terme source.
C'est à partir de ces équations que l'on comprend mieux la notion d'épaisseur optique.

la résolution de ces équations différentielles relativement simples, n'est pas si simple.
Comme toujours en physique, lorsqu'on cherche à approcher la réalité, un certain nombre d'approximations sont nécessaires.

Le modèle, très simplifié, du gaz gris, permet de bien comprendre, de mon point de vue, la théorie de l'ES.
Mais il y a quand même un peu de maths.
D'ailleurs, j'ouvre la parenthèse, au sujet des concepts à expliquer à des personnes de 6 ans, il est bon de rappeler que les maths sont un outil mais également un genre de langage quelquefois très difficilement traduisible en mots du vocabulaire courant.
Vouloir comprendre la physique sans les maths est vain.
Fin de la parenthèse.

Ensuite on passe aux gaz réels pour lesquels certaines approximations permettent de se simplifier la vie et d'approcher la réalité de pas trop loin et presque "à la main".

viennent ensuite les modèles LBL qui calculent le transfert radiatif avec un pas de fréquence de plus en plus petit.

Il faut savoir de plus que le transfert radiatif fait également intervenir les équations de diffusion (mais pas tellement en ce qui concerne l'IR)

Pas beaucoup de paléo là dedans, mais bp de physique, de maths et aussi d'études des spectres d'absorption des gaz en labo.

enfin là je suis dans le domaine de sirius et je vais pas continuer à marcher de façon maladroite sur ses plate-bandes.

Voilà les formules simplifiées du GIEC (2001):
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/

******************

Table 1. Expressions for Calculating Radiative Forcing*
Trace Gas Simplified Expression
Radiative Forcing, ΔF (Wm-2) Constant
CO2 ΔF = αln(C/Co) α = 5.35
CH4 ΔF = β(M½ - Mo½) - [f(M,No) - f(Mo,No)] β = 0.036
N2O ΔF = ε(N½ - No½) - [f(Mo,N) - f(Mo,No)] ε = 0.12
CFC-11 ΔF = λ(X - Xo) λ = 0.25
CFC-12 ΔF = ω(X - Xo) ω = 0.32

*IPCC (2001)

The subscript "o" denotes the unperturbed (1750) concentration

f(M,N) = 0.47ln[1 + 2.01x10-5 (MN)0.75 + 5.31x10-15M(MN)1.52]


C is CO2 in ppm, M is CH4 in ppb
N is N2O in ppb, X is CFC in ppb


Co = 278 ppm, Mo = 700 ppb, No = 270 ppb, Xo = 0

******************


Donc pour le CO2, on a une formule en log qui paraît logique:
ΔF = αln(C/Co)

Le tout est de savoir comment a été déterminé le α = 5.35.


Pour les autres GES, les formules ne sont pas du tout de la même forme (formes linéaires pour les CFC, formes bien plus compliquées pour le CH4 et N2O). Je ne vois pourtant pas bien la raison pour laquelle ça diffèrerait physiquement du CO2. Donc il semble que ces formules soient des approximations empiriques, autour des valeurs actuelles.

De plus, les différents GES ne sont pas en réalité indépendants les uns des autres (spectres d'absorption qui se superposent, rétroactions), donc ces formules sont d'autant plus simplificatrices.


Mais revenons au CO2, en admettant que ΔF = 5.35*ln(C/Co)

Voyons l'impact sur la température T, en dérivant la loi de Stefan-Boltzmann



dT/dF = 1/(4 * sigma * T^3)

dT = dF/(4 * sigma * T^3)

ΔT= [5.35*ln([CO2]/[CO2]o)] /(4 * sigma *T^3)

avec sigma = 5.6705E-08


Pour un doublement du taux de CO2, à partir de T= 15°C (288 K), on a donc:

ΔT=5.35 * ln2 /(4*5.6705E-08*(288^3))

Soit ΔT=0.68°C en doublant le taux de CO2, certes sans tenir compte des rétroactions (mais rien ne montre ici leur importance.), mais c'est quand même déjà loin des 1°C annoncés plus haut.

COMPLEMENT:

voilà ce qu'on peut lire ici (http://biocab.org/Emissivity_CO2.html)
à ce sujet: pour l'auteur, α = 0.423, et non...5.35 !

"As you can see in the table, the emissivity of carbon dioxide decreases with height and its partial pressure. In addition, the total emittancy of CO2 with a partial pressure (Pp) of 1 atm*m would not exceed 0.9 W/m^2. At its current partial pressure, the CO2 has a total emittancy of 0.423 . For this reason the value for the total emittancy (€) given by some authors from the IPCC -5.35 W/m^2- is not the actual value, but an adaptation to make the numbers agree with pre-assumed and subjective numbers. The IPCC team of experts has changed the radiative forcing so many times that the IPCC team have had to admit publicly the fact that the numbers are not real."

Merci Météor, mais je t'avoue que je suis entièrement largué

OK j'ai cité le 1°C sans avoir refait le calcul.

par contre là:



je ne comprends pas bien

l'auteur calcule le RF consécutif à un doublement du CO2 en multipliant l'émissivité du CO2 à 340 ppm par le rayonnement du corps noir à une température de 27°C.

étrange calcul.

je ne vois pas pourquoi tenir compte d'une seule couche de CO2 à 27 °C qui plus est.

le rayonnement IR qui provient de l'atm vers le sol (égal à ce qui rentre depuis le sol - ce qui sort vers l'espace)
est égal à l'intégration du rayonnement des différentes couches de l'atm à différentes températures et absorbées suivant l'épaisseur traversée.

La raison du 27°C n'est pas expliquée, mais en appliquant la formule avec ΔT=5.35 * ln2 /(4*5.6705E-08*(T^3)) et T = 27°C, l'auteur trouve un réchauffement de +0.60°C au lieu des +0.68°C que j'ai trouvés avec T = 15°C.

Tu pourras vérifier qu'autour de 10° à 30°C, ça ne varie pas tant que ça. C'est toujours nettement inférieur à +1°C, et à plus forte raison du +3°C de sensibilité climatique annoncé par le GIEC, "en tenant compte des rétroactions".


Le plus important n'est pas là, mais dans l'estimation du α dans la formule qui donne le forçage radiatif du CO2:

ΔF = αln(C/Co)

Ici une page assez ancienne (1999) qui donne un aperçu historique (cf les références, assez anciennes aussi):

http://www.john-daly.com/bull-121.htm

Il informe que le GIEC, dans son premier rapport de 1990 avait retenu, d'après des études de 1987:

Delta F = 6.3 ln (C/Co)



Myhre et al 1998 corrige:

Delta F = 5.35 ln (C/Co)



Tu as cité quelques posts plus haut un forçage de 2.8 W/m2 pour un doublement de CO2 (sur le site de David Archer), ce qui correspond à:

Delta F = 4 ln (C/Co)



...Et ici, l'auteur du lien que je cite donne, en se référant à une table de valeurs datant de 1954, à:

Delta F = 0.423 ln (C/Co)
Ce qui aboutit évidemment alors à un réchauffement dérisoire de la part du CO2.


Liste non exhaustive...Tout ceci montre que le sujet n'est pas maîtrisé, et qu'on ne peut affirmer que ces formules viennent directement de démonstrations physiques suffisament précises. On ne peut donc pas écarter l'idée que le GIEC ait choisi son coefficient ad hoc, pour essayer de le faire coincider avec un historique récent ou pour exagérer ses pronostics. Mais j'attends toujours volontiers les études étayées qui montreraient que ce n'est pas le cas.

Il me semble l'avoir dit moulte fois: par des calculs radiatif raie par raie (line by line).
Tu peux trouver des références en cherchant ICRCCM sur sholar google (Intercomparioson of Radiative Codes for climate models).

Là dedans, il n'y a que de la physique et du calcul pour des centaines de milliers de raies spectrales de la façon dont leur intensité et leur forme varient avec la pression et la température , de la façon dont elles se superposent, etc... Plus des mesures en labo des intensités des bandes (cad de l'ensemble des raies d'une m^me transition vibrationelle)



Ce qui est incohérent dans ton calcul, c'est que tu prends la température de surface pour évaluer un forçage radiatif qui ne se définit que hors atmosphère.
Il faut évidemment prendre la température d'équilibre de la planète cad (-15°C) ou F= 243 W/m2
Dérive logarithmiquement
dF/F = 4 dT/T
or T et F ont à peu près la m^me valeur numérique
d'où dT = dF/4 = 0,92 W/m2 pour un doublement de CO2.

Je l'avais déjà précisé dans ce même fil.

l'émittance est une quantité sans unité. Un physicien ne fera pas ce genre d'erreur. Il parle de forçage, je suppose mais ce type m^me d'erreur montre qu'il s'aventure sur un terrain qu'il ne connaît pas.

Les formules simplifiées sont simplement des fits numériques des calculs précis, rien d'autre. Ils ont pour obnjectif de permettre les comparaisons aisées et les calculs de coin de table mais ce ne sont que des approximations, il ne faut pas oublier ça.

Décidément, on est abonné aux mêmes coquilles C'est 0,92 °C (pour env 3,7 W/m2), non ?

il y a quand même un truc que je ne pige pas.

je considère la couche d'atmosphère uniquement au point de vue IR terrestre, pour simplifier.

Pour moi le RF est la variation TOA de flux IR qui sort de l'atm vers l'espace.

Donc je double le CO2 , j'ai 3.7W/m2 en moins qui sortent de l'atm que je suppose prendre son équilibre instantanément.
je rentre le même flux venant de la surface car je suppose que la surface n'est pas encore montée en température.
Ceci veut dire puisque l'atm est en équilibre que je dois retrouver les 3.7W/m2 allant de l'atm vers la surface pour équilibrer le bilan.
En conséquence c'est bien la surface qui subit ces 3.7W/m2 supplémentaires et si je la considère comme un corps noir je dois bien utiliser la température de surface.

Où est-ce que ça cloche?


tiens j'ai fait un petit schéma:

Cette affirmation est plus qu'étrange et l'appréciation portée sur l'auteur navrante.
En matière de rayonnement thermique, l'émittance est la puissance émise par unité de surface qui émet, dans toutes les directions d'un demi espace.
On l'écrit M (émittance) = sigma x Texp(4) où sigma est la constante de Stefan-Boltzmann pour un corps noir donc lambertien.

Ceci lui donne une dimension P/L².

je crois qu'on a confondu émittance et émissivité qui elle est bien sans dimension.

non, je parle bien du forçage en W/m2. Mon calcul est quand même très aisément vérifiable

Qui «on» ?

Il suffit de lire le texte de l'auteur pour bien voir qu'il distingue emissivity et emittancy dans le tableau adapté de H. C. Hottel.

L'émissivité , pour un puriste, n'a pas de sens , c'est l'émittance comme capacité à émettre.
C'est le terme epsilon
de

M = epsilon sigma T^4

Le fait qu'on utilise encore emissivité est une de ces traditions qui n'en finissent pas mais ceci est un détail par rapport au point soulevé par les auteurs en question qui parlent bien de la capacité à émettre, chose que Marot n'a pas comprise apparemment. (sinon, faudrait m'expliquer pourquoi ça dépend de la pression et de la température)

Mais ce qui compte c'est l'absorption spectrale.

Je n'avaios pas lu 'l'article" .je reconnais que je me suis donc trompé sur ce que voulaient dire ces auteurs

Ceci étant, c'est encore pire : depuis 1953, on a fait quelques progrès dans ces domaines et on ne calcule plus jamais les termes radiatifs de cette manière.
De m^me , les définitions des termes ont été revues et précisées par la Commisssion Internationale du Rayonnement dans les années 80 (voir Rashke, 1980, si mes souvenirs sont bons sur l'année)

Ce qui cloche, c'est qu'on s'emmêle les pinceaux.
Si on utilise l'équilibre radiatif auquel correspond bien la notion de forçage, on parle de la température équivalente radiative et on ne cherche pas à préciser ce qui se passe à la surface . Si on le fait , il faut alors discrétiser l'atmosphère et utiliser un code radiatif-convectif. Toute solution intermédiaire tombe en plein sur la contradiction.

Si je discrétise, je peux calculer le delta T en surface sans pb, ce que je vais trouver, c'est la m^me valeur puisque l'hypothèse est que la convection homogénéise les températures.

oui et bien va falloir que je revois cette notion de forçage.

Tant qu'on est dans le jargon, et vu que je m'y perds un peu, l'émittance que vous évoquez ici est-elle la même chose que la luminance (monochromatique), terme que j'avais lu dans le manuel Delmas-Mégie-Peuch (qui est définie par eux comme la quantité d'énergie par unités de temps, de surface, de longueur d'onde et d'angle solide, et qualifiée de "grandeur de base pour modéliser le transfert radiatif") ?

Sinon, dans le même manuel, l'émissivité proprement dite est définie comme le rapport de la luminance d'un corps quelconque sur celle d'un corps noir (notée epsilon, et égale à l'absorptance alpha, sachant qu'epsilon=alpha=1 pour le corps noir).

Si luminance=émittance, elle a une unité. Et l'émissivité telle que définie ci-dessus n'en a pas.

Peux-tu préciser à quoi correspond cette "température équivalente radiative", terme que je t'ai vu déjà utiliser mais que je ne me représente pas (ou plus) ? (Et donc, je ne comprends pas bien la réponse à Météor et indirectement Gallad sur le choix de la T pertinente).

Il me semblait que tu avais compris en fait.
On regarde tout depuis l'espace puisque c'est avec l'espace que se font les échanges de chaleur qui commandent le climat de la Terre. Ensuite, y a plus qu'à être cohérent avec ça.

La luminance énergétique monochromatique, c'est la radiance en anglais : c'est la quantité d'énergie qui traverse une unité de surface par unité de steradian, par unité de fréquence (W/m2/ster/Hz). C'est une puissance (si on intègre spectralement) ....mais il me semble avoiir écrit ça qq pages au dessus.
Je serais très très étonné qu'il y ait le moindre désaccord avec le bouquin que tu cites !

La luminance n'est pas l'émittance.

Moi, je veux bien qu'on aille au bout des choses: pas de pb.

La luminance émise dans une direction par un corps à la température T est le produit de la capacité d'émission (émittance , coefficient d'émission , émissivité = coefficient d'absorption* quantité d'absorbant) par la fonction de Planck
L (nu) = K(nu) u B(nu, T)
K(nu) a pour dimension u^(-1)

Bis repetita again...

c'est la température que l'on obtient quand on inverse le flux radiatif IR sortant de la Terre: en posant F = sigma T^4

Tu t'imagines martien , tu regardes ce qui sort de la Terre et tu en déduis la température équivalente. Tu ne sais pas qu'elle a une atmosphère.
Si tu as un meilleur instrument tu as une résolution spectrale et tu fais la m^me chose
T (nu) = fonction inverse de Planck (nu)
A ce moment là, tu trouves que la température dépend de la fréquence, tu te grattes la tête puis tu en déduis que la Terre a une atmosphère et que sa transparence dépend de la fréquence

PS: un corps solide comme une planète est un corps noir dans l'infrarouge: il absorbe tout ce qu'il reçoit à ces fréquences et émet tout ce qu'il peut (émittance = 1)

ben oui moi aussi je croyais

mais sinon as-tu regardé les petits schémas que j'ai rajouté à mon post?

Voilà comment je vois les choses:

si j'ajoute un absorbant dans l'atmosphère, par définition, il absorbe une partie du rayonnement.
cette partie du rayonnement s'appelle le RF.
C'est bien la variation TOA toutes choses étant égales par ailleurs en particulier la Ts.
Je n'ai pas à faire intervenir la température d'émission, je mesure une baisse sur l'ensemble du flux.

est-on d'accord là-dessus?

si oui on peut continuer, sinon on va pas plus loin.

je cite la définition du RF dans l'AR4:

Radiative forcing Radiative forcing is the change in the net,
downward minus upward, irradiance (expressed in W m–2) at the
tropopause due to a change in an external driver of climate change,
such as, for example, a change in the concentration of carbon
dioxide or the output of the Sun. Radiative forcing is computed with
all tropospheric properties held fixed at their unperturbed values,
and after allowing for stratospheric temperatures, if perturbed, to
readjust to radiative-dynamical equilibrium. Radiative forcing is
called instantaneous if no change in stratospheric temperature is
accounted for. For the purposes of this report, radiative forcing is
further defined as the change relative to the year 1750 and, unless
otherwise noted, refers to a global and annual average value.
Radiative forcing is not to be confused with cloud radiative forcing,
a similar terminology for describing an unrelated measure of the
impact of clouds on the irradiance at the top of the atmosphere.

Discussion de puriste mais M ext l'exitance c'est c'est ce qui sort (exit) d'un corps toutes directions, toutes fréquences confondues et c'est alors

M = epsilon sigma T^4

Ce que reçoit un corps, toutes directions, toutes fréquences confondues s'appelle l'irradiance.

Oui, on est d'accord.
Pour faire simple, parlons du changement radiatif instantané, celui qui est obtenu sans ajustement de tempé dans la strato.

Pour le calculer, je ne change aucune donnée de mon code sauf la concentartion du GES en question.
je regarde la différence des flux TOA.

OK, c'est plus clair avec l'image (ci-dessus et autre message à Météor) "vue de l'espace", c'est donc pour cela que tu prends F= 243 W/m2 dans le calcul plus haut. Donc si je suis bien, la manière dont le déséquilibre radiatif "vu de l'espace" (et que l'on peut exprimer en temp. éq. radiative à partir du flux sortant TOA) va ensuite se traduire thermiquement entre le TOA et la surface, c'est un autre type de calcul.

Puriste pour puriste, mieux vaudrait ne pas faire du franglais sinon personne ne s'y retrouve.

Densité spatiale de flux lumineux:
reçu par une surface = éclairement. anglais: irradiance, illuminance
émis par une surface = émittance. anglais: exitance

Mon tort, Marot, c'est d'avoir un instant pensé qu'il y avait qq chose de sensé mais mal dit derrière ce que tu citais.

Je pensais donc que ces auteurs (Biology Cabinet, des experts très certainement!) discutaient de la variation de l'intensité des raies d'absorption en fonction de la température (ça existe, ça dépend entre autres de la loi de Boltzmann) et de leur forme qui dépend au premier ordree de la pression totale mais au second ordre de la pression partielle du gaz absorbant lui même.
Il se trouve que c'est pas ça du tout ça mais une simple compilation de résultats expérimentaux vieux de plus d'un demi siècle , cad à une époque où l'on cherchait à mesurer des quantités non résolues spectralement. En clair, on mesurait l'intensité totale émise (ou absorbée) toutes longueurs d'ondes confondues.

Ces travaux ont servi de base à la spectroscopie quantitative.

Trouvez donc autre chose ces soit disant preprint valent pas un clou et la partie transfert radiatif est qq chose de bien trop costaud pour que vous y trouviez de vrais arguments.

Je ne comprends pas pourquoi certains qui se disent sceptiques se jettent sur le moindre ersatz d'info qui semble les satisfaire sans les passer au crible de leur propre critique!

Oui, tu suis bien.Il te faut un code radiatif qui discrétise l'atmosphère verticalement et tu vas retrouver une partie de ce déséquilibre à la surface mais pas forcément tout puisque l'atmosphère est absorbante.

Attention à ne pas se laisser prendre et à imaginer que l'atmosphère réagit parce que dans ce cas, on ne calcule plus un forçage purement radiatif.

Tout doit rester absolument statique sinon il faut utiliser au moins un radiatif convectif et surtout un AOGCM complet avec tout le tintouin.

La rétroaction en question n'est pas "réservée" au CO2 comme on a tendance à le lire quelquefois.

Elle fonctionne avec tout ce qui modifie la température. Si elle est positive, elle augmente (vers des températures plus élevées), l'effet du GES. Mais, du même coup elle diminue (vers des températures plus basse), l'effet, par exemple des aérosols.

Une rétroaction négative, (effet d'iris) donne l'effet inverse.

Ceci ne me concerne en rien.

bon on est d'accord jusque là.

donc je continue.

si je suppose que l'atmosphère se met en équilibre thermique immédiatement, ce qui rentre dans l'atm est égal à ce qui sort.

OK?

à la suite de mon introduction de GES le flux TOA, F3 dans mon schéma, a baissé de RF.

Le flux F3 qui vient de l'atm vers la surface est égal à F2 -(F1-RF) = F2 -F1 + RF

comme F2 est constant F3 augmente bien de RF.

OK?

dans ce cas on peut appliquer à la température de surface.

Le seul pb que je vois est que je suppose que l'atm se met immédiatement en équilibre.

Or c'est tout sauf évident, car il est bien spécifié que le RF est calculé toutes choses étant égales par ailleurs.

Si je suppose que l'atm s'est mise en équilibre thermique immédiatement, elle est, par définition, différente de l'atm avant l'intro de mon forçage.

C'est peut-être bien là que le bât de mon raisonnement blesse.
Le fait de considérer l'atm en équilibre indépendamment de la surface est à la limite plus irréaliste que de considérer une variation de TOA "toutes choses étant égales par ailleurs".

Ce qui voudrait dire que l'application du RF au calcul de delta T à la température de surface, ne peut se faire par application "bête" de la loi de Boltzmann, surtout si l'on veut avoir un chiffre précis.
Il faut refaire le calcul complet.
Faire le calcul complet cela veut dire aussi passer par des modèles de circu atmosphérique couplés si possible.

Disons que le RF permet de comparer grossièrement les différents pouvoirs de forçage externes, mais que l'application à la connaissance des températures et du climat en général doit s'effectuer de façon bien plus complexe pour avoir une chance d'être proche de la réalité.

Dans ce cas, les infrarouges ne sont qu'une partie de cet ensemble de longueur d'ondes, et les chiffres avancés ne sont que des majorants et ça ne ferait que conforter le faible impact du CO2.




C'est toujours mieux que de ne donner aucune info du tout, en restant dans le pur conceptuel à longueur de posts.

Il est tout de même paradoxal et révélateur que ceux qui ne se disent pas sceptiques ne puissent défendre sérieusement ce qu'ils sont sensés vouloir défendre. Il serait donc intéressant à un moment qu'ils proposent de véritables éléments quantitatifs, et avec les détails.

Pour en revenir au forçage radiatif du CO2, l'étude qui semble la plus "admise" que j'ai trouvée jusqu'ici est celle de Myhre et al 1998 (ceux qui ont établi le Delta F = 5.35 ln (C/Co)), encore qu'il serait étonnant que ce soit la dernière. Le résumé est ici:

http://adsabs.harvard.edu/abs/1998GeoRL..25.2715M

Ceux qui ont la chance d'accéder à l'article complet dans Geophysical Research Letters pourront en savoir plus.

C'est très exactement ça.




Oui ...et non.
Oui en théorie : ce que tu dis est exact
Non pas tout à fait en pratique parce que si tu supposes que le gradient de tempé reste constant la variation de température d'émission se transmet presque intégralement à la température à la surface. Note qu'en faisant ainsi tu ne modifies pas les caractéristiques de l'atmosphère. En fait tu n'y touches pas du tout, donc ça reste cohérent.

La différenc finale, c'est que c'est la température d'émission qui joue dnas l'équilibre radiatif , pas la température de surface.

Ce qui prouve que les discussions de puristes peuvent déboucher sur des différences très concrètes: le delta T obtenu est sensiblement différent en prenant 258K ou 288 K.

J'aurais tendance à dire que c'est là que l'expérience joue: maintenir la cohérence du raisonnement dans toutes les approximations. Sinon, tu as raison, le forçage radiatif ne sert qu'à comparer les choses et encore, très grossièrement: si tu prend le forçage des aérosols, il est clair qu'il est distribué de façon très différente de celui des GES et qu'à un moment donné ça finit par coincer.

oui ça commence à s'éclaircir un peu pour moi.

en fait puisque le TOA concerne ce qui passe au travers de cette couche d'émission, même si elle est virtuelle, le calcul du dT doit bien se faire à partir de la température de cette même couche.
Et si l'on veut avoir une vague idée du delta T à la surface c'est bien cette T qu'il faut utiliser à gradient constant.

Tu as écrit:
"dT = dF/4 = 0,92 W/m2 pour un doublement de CO2."

dT ne peut être qu'en °C.

D'accord, désolé, j'avais mal lu: c'est 0,92 °C en effet.
Mes excuses auprès de charles

J'ai pris le temps de relire un peu mieux ces quelques posts sur la question de la température T adéquate pour appliquer la loi de Stefan-Boltzmann, et je ne suis d'accord avec ce postulat.

Le système considéré, ce n'est pas un point de l'espace, mais les premiers mètres de l'atmosphère au-dessus du sol. C'est bien de ce système que l'on parle quand il est question de réchauffement climatique, par exemple celui de 1.5°C à 4.5°C comme l'avance le GIEC.

Ce système est essentiellement chauffé par 2 sources extérieures: le rayonnement solaire et le rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre. Cette dernière source peut être assimilée à une source de température moyenne T = 15°C, donc c'est bien cette température qu'il faut considérer dans le calcul de forçage radiatif, et non la température d'équilibre vu de l'espace à -15°C (? Sirius, d'où vient d'ailleurs cette valeur de -15°C ?)

C'est aussi simple que ça, c'est valable à n'importe instant t quelque soit la vitesse de réchauffement de ce système.

Ca donne donc une valeur dT = 0.68°C pour un doublement du CO2, si l'on admet la formule simple établie par Myhre et al 1998 (dF = 5.35*ln CO2/CO2o), même si visiblement pas grand monde n'en connaît les justifications détaillées.

En tout état de cause, personne jusqu'ici n'a évoqué de dT supérieure à 1°C. Le GIEC passe ensuite à ce "moins de 1°C" à 3°C comme étant la valeur la plus probable en tenant compte des rétroactions. Rien n'est plus spéculatif, mais c'est encore un autre sujet.

Oui, mais là on parle d'un doublement CO2 toutes choses égales par ailleurs, avec 3,7 W/m2 au sommet de l'atmosphère et de ce que cela rajoute dans le système (la T à l'équilibre est donc dans le calcul de sirius la T eq. rad. de ce qui entre / sort dans le système, si j'ai bien suivi, que tu calcules donc à partir d'env. 240 W/m2 = IR sortant = rayonnement entrant minus rayonnement réfléchi).

La sensibilité climatique, c'est en effet une évaluation des températures de surface en transitoire ou à l'équilibre, avec les rétroactions. Tu as raison, ce détail est important, parce que si cela se réchauffe plus en troposphère, l'humain est déjà moins concerné. Parmi ces rétroactions, tu en as justement qui concernent l'évolution attendue du gradient thermique de la colonne verticale (lapse rate dans la littérature). Il ne faut pas seulement prendre en compte le transfert radiatif (la saturation IR des couches selon l'H2O et autres GES), mais aussi le transfert convectif.

Dans ce topic, on parle de l'effet radiatif. On en reste là et on ne fait intervenir aucune rétroaction sinon on mélange tout.

En ce sens ton premier paragraphe est correct et le deuxième sème la confusion. Quand j'ai calculé un delt T de 0,92 °C (oui degrés en effet ), je n'ai tenu compte d'aucun mouvement de l'atmosphère. Mais, en effet, Galad mélangeant tout, il n'est pas facile de lui expliquer les choses .

Ensuite, le pb de la véritable sensibilité climatique fait bien intervenir toutes les rétroactions

Quand on parle de ce réchauffement là, on inclut toutes les rétroactions. Le raisonnement suivi dans ce topic , c'est de trouver la réponse hors rétroactions. C'est pas moi qui ai ouvert ce topic, c'est quelqu'un qui a appelé ça une réfutation! Mais si on raisonne dans un contexte, on n'en sort pas sinon, on peut dire n'importe quoi.



Il sort forcément autant d'énergie qu'il n'en rentre. Puisqu'il rentre 240 W/m2, il en sort 240 tu inverses sigma T^4 et ça te donne ces -15°C. Je pensais que c'était de l'archi connu surtout de ceux qui veulent le remettre en cause. Je suppose donc que la question est rhétorique .
eh non, c'est incohérent: si on parle de varition de flux sortant de l'atmosphère, opn regarde les choses du dehors et , donc, la température à prendre en compte, c'est celle qu'on voit du dehors, c'est pourtant pas compliqué!

En fait, là on est dans une sous-discussion ouverte par Gallad sur le calcul de 2xCO2 hors rétroaction (atmosphère, surface et océan inertes), selon une formule simplifiée proposée par le GIEC. Le problème de cette sous-discussion, c'est la T de référence à l'équilibre pour faire le calcul et ton choix me semble plus logique (puisque le système en question s'équilibre à 240 W/m2 entrant/sortant TOA et que l'on s'intéresse à la dimension radiative).

En effet, la sensibilité climatique est un autre débat, où là plus rien n'est inerte et ce sont donc toutes les rétroactions dynamiques à 2xCO2 (ou à n'importe quel forçage équivalent) qui entrent en ligne de compte pour calculer une température de surface à l'équilibre. Cette sensibilité climatique reste le débat principal (un forçage radiatif "toutes choses égales par ailleurs", ce n'est finalement pas très intéressant puisque ce n'est pas ainsi que fonctionne l'objet d'étude, à savoir le climat).

Bien sûr, d'ailleurs les divers rapports du GIEC précisent bien en quoi le forçage radiatif est intéressant: il permet de comparer diverses contraintes entre elles et de les hiérarchiser.

C'est déjà pas mal: ça permet par exemple, de préciser que s'il ya une influence du soleil ça ne sera pas du fait des variations d'irradiance. Il faut chercher autre chose de plus complexe.
Ca permet aussi de comparer qualitativement l'influence des aérosols et celle des GES mais il faut se méfier: les répartitions spatiales ne sont pas les mêmes, on ombe donc très vite sur les limites de l'exercice.