Le réchauffement et la double rétro-action de la vapeur d'eau

[david3]

Suite du débat commencé ici :

/index.php?s=&showtopic=17307&view=findpost&p=344053'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?s=&a...st&p=344053

Quelques données :

Les estimations du forçage radiatif en cas de doublement du CO2, avec et sans les rétroactions de la vapeur d'eau et des nuages. Diagramme Elmar Uherek, données IPCC TAR Chapter 7

Mini : 3,8 w/m^2

Maxi : 11 w/m^2

" La vapeur d'eau est un gaz a effet de serre puissant, qui absorbe les rayonnements de longueurs d'ondes élevées. Si la concentration atmosphérique en vapeur d'eau augmente a cause du réchauffement climatique, celle-ci va augmenter en retour l'effet de serre encore plus. Il est bien connu que le taux d'évaporation est lié a la température, et qu'une hausse des températures accroît la pression de la vapeur (équation de Clausius-Clapeyron). Ce processus est connu comme étant la rétroaction (positive) de la vapeur d'eau. Une différence importante entre la vapeur d'eau et les autres gaz a effet de serre comme le CO2 est que la vapeur d'eau ne passe qu'un temps très court dans l'atmosphère avant d'être précipité, alors que la temps de résidence du CO2 dans l'atmosphère peut dépasser une centaine d'années. "

Le temps de résidence de l'eau dans l'atmopshère est de l'ordre de la semaine

http://www.realclimate.org/index.php/archi...ack-or-forcing/

Quantité maximale de vapeur d'eau que de l'air peut contenir à une température donnée, avant que la condensation commence :

T°C ; Quantité de vapeur d'eau (g d'eau/m3 d'air)

-20 ; 1,1

-10 ; 2,3

0 ; 4,8

+10 ; 9,4

+20 ; 17,3

+30 ; 30,5

Les gaz à effet de serre réchauffent la Terre comme un manteau pour nous en hiver.

Seule une partie du spectre théorique de la Terre (appelé rayonnement du corps noir, en rouge sur le schéma) est réellement émise vers l'espace. Cette fraction, indiquée en bleu, est appelée la fenêtre atmosphérique. Le reste est absorbée essentiellement par l'eau et le dioxyde de carbone.

Les nuages recouvrent environ 50% de la surface terrestre. Lorsqu'un nuage attrape les rayons infrarouges que la Terre réémet vers l'espace, le nuage réémet lui-même une partie de cette énergie vers l'espace, mais il en renvoie une partie vers la Terre, ce qui la réchauffe. C'est pour cette raison que les nuages ont la capacité de réduire les différences de température entre le jour et la nuit.

Pendant la journée, le sol est réchauffé par le soleil. Moins il y a de nuages et plus la surface terrestre est chauffée. Pendant la nuit, si le ciel est clair, la plupart des rayons infrarouges que la Terre réémet sont envoyés vers l'espace et la chaleur est perdue. La nuit sera froide. Par contre, si le ciel est nuageux, une partie des rayons est captée par les nuages et ils retournent vers la surface de la Terre. La température de l'air au dessus du sol sera donc plus chaude que s'il n'y avait pas eu de nuages.

Ref : Encyclopédie Climatique ESPERE

http://www.atmosphere.mpg.de/enid/c850fb1f...ccueil_1hx.html

[Gombervaux]

Pendant la journée, le sol est réchauffé par le soleil. Moins il y a de nuages et plus la surface terrestre est chauffée. Pendant la nuit, si le ciel est clair, la plupart des rayons infrarouges que la Terre réémet sont envoyés vers l'espace et la chaleur est perdue. La nuit sera froide. Par contre, si le ciel est nuageux, une partie des rayons est captée par les nuages et ils retournent vers la surface de la Terre. La température de l'air au dessus du sol sera donc plus chaude que s'il n'y avait pas eu de nuages.

Ref : Encyclopédie Climatique ESPERE

http://www.atmosphere.mpg.de/enid/c850fb1f...ccueil_1hx.html

Bon on va pas tourner en rond pendant des années.Les nuages sont les gouttelettes

On veut toujours pas parler de la vapeur invisible, hors des nuages, et qui d'après le GIEC fait 98% des gaz responsables de l'effet de serre.

Je retourne à la Météo et je vous fiche la paix en vous laissant sodomiser les mouches dans les 2% de GES qui vous intéressent.

[david3]

On veut toujours pas parler de la vapeur invisible, hors des nuages, et qui d'après le GIEC fait 98% des gaz responsables de l'effet de serre.

C'est précisément l'objet de ce topic. La physique est (encore une fois) plus qu'utile /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Gombervaux]

C'est précisément l'objet de ce topic. La physique est (encore une fois) plus qu'utile /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Et aussi un minimum de jugeotte, ce qui manque ici .Quand tu dis :

Pendant la nuit, si le ciel est clair, la plupart des rayons infrarouges que la Terre réémet sont envoyés vers l'espace et la chaleur est perdue

Pourtant tes rayons traversent l'atmosphère!alors 2 causes

ou : hors des nuages il n'y a pas de vapeur d'eau dans l'atmosphère;

ou : y'a effectivement de la vapeur d'eau dans cette atmosphère mais ce n'est pas un GES

Moi je te dis:

la VE est un GES, et ton exemple à 1 cent, valable pour la première dizaine de m d'altitude, n'est pas valable pour la dizaine de km au dessus, où justement la chaleur due au rayonnement terrestre ne sera pas perdue.

Avec ou sans nuages!

[david3]

"La plupart" ne signifie pas "tous". La température moyenne sur terre n'est pas de -17°C (température théorique de la Terre sans effet de serre) mais d'environ +15°C...Il y a donc bien une atmosphère autour de la Terre ! (tu en doutes ?) - L'eau et le CO2 sont des puissants gaz à effet de serre et sont en très grande partie responsables de l'effet de serre naturel.

Où est ton problème ? J'ai du mal à suivre tes raisonnements Gombervaux.

L'atmophére est constituée en grande partie de diazote et de dioxygène (molécules bi-atomiques symétriques). Les gaz atmosphériques qui interviennent dans l'effet de serre sont très minoritaires : ils constituent moins de 1 % de l'atmosphère

- H20 troposphèrique : 0 à 3%

- H20 statosphérique : quelques ppmv

- CO2 : 380ppmv (+30% en un siècle)

- CH4 : 1,7ppmv

- N20 : 0,3ppmv

- 03 troposphérique : de 0,05ppmv à 0,3ppmv (atmosphère non polluée ou polluée)

- 03 stratosphérique : 0,1 à 6ppmv

- CFCs : 760pptv

Attention : il n'y a pas que ces pourcentages qui sont pertinents mais aussi les spectres d'absorption ! - Il faut prendre en compte les deux !

- L'effet de serre naturel est principalement dû à H2O et CO2. "Compte tenu des concentrations actuelles de ces gaz dans l'atmosphère, aux longueurs d'onde considérées, l'absorption du rayonnement est totale. Une augmentation de concentration de ces gaz ne conduit pas alors à une augmentation proportionnelle de l'absorption (relation non linéaire). Ceci explique que le doublement du gaz carbonique de 350 ppmv à 700 ppmv ne conduise qu'à un apport d'énergie supplémentaire de 4 W/m2 alors que l'effet actuel (qui correspond à un passage de 0 ppmv à 350 ppmv) est d'environ 50 W/m2

Ceci explique aussi que des constituants moins abondants comme le méthane (1.8 ppmv), l'ozone (0.04 ppmv) ou les CFC (0.003 ppmv) puissent in fine jouer un rôle relatif important dans l'effet de serre additionnel dans la mesure où leurs bandes d'absorption sont situées à des longueurs d'onde différentes de celles de H2O et CO2. Ainsi, à masse égale relâchée aujourd'hui dans l'atmosphère, le méthane a un pouvoir de piégeage du rayonnement 56 fois supérieur à celui du CO2, l'ozone 1 200 fois et les CFC entre 4 000 et 8 000 fois."

Corrolaire : L'augmentation de la concentration en C02 atmophérique à un effet plus important aux pôles (air très sec) qu'en zone tropicale (chaud, humide).

Actuellement, les hommes, de par leurs activités, augmentent notablement la concentration des gaz à effet de serre, ce qui fait craindre un réchauffement significatif de la température moyenne de notre planète.

Contribution à l'intensification de l'effet de serre ('effet de serre additif

) entre 1980 et 1990

d'après Houghton et al., 1990, Dautray, 1991.

CO2 : 55%

CH4 : 15%

N20 : 4%

CFCs : 19%

Ref : http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosc...effetserre.html

/index.php?showtopic=17211'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?showtopic=17211

NB - Une partie par million (ppm) au sens strict correspond à une concentration de 1 µg par g (au sens large, 1 µg par ml) ou 1 µl par l. Cette unité est souvent utilisée lorsque le pourcentage mesuré ou calculé est inférieur à 0,01 (= 100 ppm).

[charles.muller]

Et aussi un minimum de jugeotte, ce qui manque ici .

Quand tu dis :

En l'occurrence, le texte que tu cites explique pourquoi la T de surface est supéerieure en nuit à ciel clair par rapport à une nuit en ciel nuageux :

Les nuages recouvrent environ 50% de la surface terrestre. Lorsqu'un nuage attrape les rayons infrarouges que la Terre réémet vers l'espace, le nuage réémet lui-même une partie de cette énergie vers l'espace, mais il en renvoie une partie vers la Terre, ce qui la réchauffe. C'est pour cette raison que les nuages ont la capacité de réduire les différences de température entre le jour et la nuit.

...

Je n'ai pas lu qu'il affirmait que le rayonnement IR repart directos vers le cosmos.

De toute façon, si j'ai bien compris (mais je n'en suis pas sûr), l'essentiel de la rétroaction VE attendue (telle qu'en parle le GIEC) se joue dans la moyenne et haute troposphère, pour le budget radiatif TOA. C'est là où l'opacité IR est censée le plus varier dans les décennies à venir. La VE en basse tropo influe sur le budget énergétique en surface, mais ce n'est pas d'elle dont on parle quand on évoque la "rétroaction positive de la VE".

Dans Colman 2003, on trouve ce tableau comparatif d'une dizaine de modèles concernant les rétroactions à 2xCO2. Il a le mérite de donner les ordres de grandeur concernées au moins pour ces modèles, info synthétique pas toujours facile à dénicher. Il est à noter cependant que la moitié de la quinzaine de modèles tournant sur le sujet prévoit une rétroaction négative de la nébulosité (ce graphique ne représente donc pas toute la fourchette des modèles actuels, fourchette qui va d'env. -2 à +2 W/m2 pour la rétroaction nébulosité si ma mémoire est bonne, alors qu'ici presque tos les modèles comparés donnent du positif)

A droite, les noms des modèles. En abcisses, q (vapeur d'eau), C (nuage), a (albedo), LR (gradient thermique / lapse rate)

L'article complet (pdf) à :

http://langley.atmos.colostate.edu/at722/r...s/colman_cd.pdf

Est-ce que quelqu'un peut m'expliquer en gros les mécanismes de rétroaction du gradient thermique (lapse rate) ? Je ne pige toujours pas très bien les mécanismes impliqués dans le calcul. Merci d'avance.

[david3]

Merci pour ce lien Charles. En digestion

Abstract A comparison is performed for water vapour,

cloud, albedo and lapse rate feedbacks taken from

published results of ‘offline’ feedback calculations for

general circulation models (GCMs) with mixed layer

oceans performing CO2 and solar perturbation experiments.

All feedbacks show substantial inter-model

spread. The impact of uncertainties in feedbacks on

climate sensitivity is discussed. A negative correlation is

found between water vapour and lapse rate feedbacks,

and also between longwave and shortwave components

of the cloud feedback. The mean values of the feedbacks

are compared with results derived from model intercomparisons

which evaluated cloud forcing derived

feedbacks under idealized climate forcing. Results are

found to be comparable between the two approaches,

after allowing for differences in experimental technique

and diagnostic method. Recommendations are made for

the future reporting of climate feedbacks.

[Gombervaux]

Je n'ai pas lu qu'il affirmait que le rayonnement IR repart directos vers le cosmos.

pourtant :

CITATION(david3 @ 9/11/2006 - 14:08)

Pendant la nuit, si le ciel est clair, la plupart des rayons infrarouges que la Terre réémet sont envoyés vers l'espace et la chaleur est perdue. La nuit sera froide.

En plus j'ai lu des chiffres bien douteux; en particulier:

la couverture nuageuse, que je situerais plus proche de 20% que de 50%

et la proportion VE dans les GES, d'après ce qui est cité, dans un rapport de 1 pour 1000 nous donnerait une proportion de 99.9% de VE et 0,1 pour le reste.

j'apprécie en particulier le

H20 troposphèrique : 0 à 3%

Bonjour les modèles tronqués qui utilisent ces hypothèsesFaudra un jour penser à les coupler à GFS ou CEP, pour combler leurs trous de vapeur d'eau (0%).

Ce coup ci, je vous laisse pour de bon à vos élucubrations.

[sirius]

En l'occurrence, le texte que tu cites explique pourquoi la T de surface est supéerieure en nuit à ciel clair par rapport à une nuit en ciel nuageux :

Je n'ai pas lu qu'il affirmait que le rayonnement IR repart directos vers le cosmos.

De toute façon, si j'ai bien compris (mais je n'en suis pas sûr), l'essentiel de la rétroaction VE attendue (telle qu'en parle le GIEC) se joue dans la moyenne et haute troposphère, pour le budget radiatif TOA. C'est là où l'opacité IR est censée le plus varier dans les décennies à venir. La VE en basse tropo influe sur le budget énergétique en surface, mais ce n'est pas d'elle dont on parle quand on évoque la "rétroaction positive de la VE".

Dans Colman 2003, on trouve ce tableau comparatif d'une dizaine de modèles concernant les rétroactions à 2xCO2. Il a le mérite de donner les ordres de grandeur concernées au moins pour ces modèles, info synthétique pas toujours facile à dénicher. Il est à noter cependant que la moitié de la quinzaine de modèles tournant sur le sujet prévoit une rétroaction négative de la nébulosité (ce graphique ne représente donc pas toute la fourchette des modèles actuels, fourchette qui va d'env. -2 à +2 W/m2 pour la rétroaction nébulosité si ma mémoire est bonne, alors qu'ici presque tos les modèles comparés donnent du positif)

A droite, les noms des modèles. En abcisses, q (vapeur d'eau), C (nuage), a (albedo), LR (gradient thermique / lapse rate)

L'article complet (pdf) à :

http://langley.atmos.colostate.edu/at722/r...s/colman_cd.pdf

Est-ce que quelqu'un peut m'expliquer en gros les mécanismes de rétroaction du gradient thermique (lapse rate) ? Je ne pige toujours pas très bien les mécanismes impliqués dans le calcul. Merci d'avance.

Il me semble que tu as purement et simplemenr reposté qq chose que tu avais déjà mis ici et sur Futura Sciences. Et pour cette histoire de lapse rate tu as eu une réponse, non?

Ou alors, y a un bug et l'histoire recommence tous les matins comme dans ce film dont j'ai oublié le nom?

Dire que c'est surtout la vapeur 'eau de la haute tropo et pas les basses couches est bien réducteur parce que s'il n'y avait pas l'eau des basses couches, l'atmosphère ne serait pas opaque, donc c'est un tout.

Par contre, pour un martien, le flux qui sort est fortement dépendant des hautes couches.

Il y a deux choses à prendre en compte: l'accumulation de la vapeur d'eau plus l'évolution du gradient de température (ton lapse rate): plus il y a d'eau, plus ce lapse rate diminue

Laissez d'abord de côté le pb des nuages, sinon on va tout mélanger et on s'en sortira pas

Je vous propose d'éécrire le flux IR sortant de l'atmosphère de façon simplifiée

F = (1-epsilon) sigma Ts^4 + epsilon sigma Ta^4

esilon est l'absorbtivité de l'atmosphère (ou l'émissivité, c'est la même chose)

Ts est la température à la surface et Ta la température de l'atmosphère (supposée ici isotherme)

en raisonnant là dessus, on voit que Ta est important : c'est le gradient de température quçi le commande

et epsilon aussi ety ça, c'est la quantité totale de vapeur d'eau.

Ensuite, on peut supposer qu'on découpe en deux couches puis davantage

Plus haut, j'ai vu revenir cette discussion sans fin sur la porportion de l'effet de sere due à la VE et due au CO2

Elle n'a pas de sens!

Les deux gaz ont des spectres d'absorption qui se chevauchent

donc quand on ajoute le CO2 à la VE, l'opacité de la VE atténue l'effet du CO2

mais si on prend le CO2 seul, ce n'est évidemment pas le cas.

On ne parle donc pas de la même chose.

A la louche avec mon modèle isotherme hypersimple

g = sigma Ts^4/F = 1.6 dans le monde réel (F est le flux IR sortant = 243 W/m2)

dans un monde sans CO2 avec rien que de la VE: g= 1.49

dans un monde avce rien que d CO2: g= 1.11

(et c'est vrai que 11 + 49 = 60 mais ça veut rien dire)

moralité, l'effet de serre du CO2 seul est important comme le serait l'effet de serre de pratiquement tout gaz ad hoc (cad à 3 molécules au moins) s'il était isolé

La seule chose importante, c'est le delta effet de serre, cad le forçage

puis, bien sûr les rétroactions dont la plus importante est celle de l'eau.

C'est la plus importante de toute manière, avec des composantes positives (évaporation , Clausius Clapeyron etc), et négatives (lapse rate) et d'autres qu'on peut imaginer comme le fait Lindzen.

Le tout est de savoir ce que ça donne à l'échelle planétaire mais , il est très difficile d'imaginer que la rétroaction de la seule VE puisse être globalement négative: son action sur l'effet de serre est trop importante.

Pour y arriver, il faut faire jouer les nuages et les précipitations. C'est ce que fait Lindzen qui est le seul "sceptique" à s'attaquer au vrai pb, je veux dire à celui qui est le plus important: la rétroaction négative, où est elle?

[Previ83D]

Plus haut, j'ai vu revenir cette discussion sans fin sur la porportion de l'effet de sere due à la VE et due au CO2

Elle n'a pas de sens!

C'est effectivement de ma faute si c'est revenu.Je pensais qu'il y avait une corrélation directe entre la proportion des GES et le delta ES.

Une solution pourrait alors exister en diminuant prioritairement le NO2 s'il y a trop de CO2?

[david3]

Merci Sirius pour ces éclaircissements. ça fait du bien de lire des raisonnements rigoureux.

[Previ83D]

Merci Sirius pour ces éclaircissements. ça fait du bien de lire des raisonnements rigoureux. Je te jures...

Ta la température de l'atmosphère (supposée ici isotherme)

Ah..., ok

C'est peut-être du 3ème degré, cette rigueur

[miniTAX]

Pour y arriver, il faut faire jouer les nuages et les précipitations. C'est ce que fait Lindzen qui est le seul "sceptique" à s'attaquer au vrai pb, je veux dire à celui qui est le plus important: la rétroaction négative, où est elle?

Chercher LA rétroaction négative prétendument introuvable à un forçage de l'ordre de qq W/m2 alors que l'incertitude sur la dissipation par les mouvements convectif (que les modèles ne savent pas intégrer) est de l'ordre de dizaines de degré et que le 1 sigma de n'importe lequel des modèles GCM actuels est supérieur à 20 W/m2 est tout simplement absurde. N'importe quel scientifique digne de ce nom dira que c'est "noyé dans le bruit". Tu parles de Lindzen mais je ne pense pas que tu aies lu ce qu'il a pu écrire à ce sujet. Pour avoir une idée de ce gap entre l'incertitude des modèles et les chouias sur lesquels on se dispute pour le forçage des GES, je t'invite à regarder ici où il est question du skill des modèles : http://www.iges.org/pubs/tech.html

Si tu trouves une étude qui montre un modèle qui a 1 sigma sur le bilan radiatif meilleur que 1/10 W/m2 (pour que le pinaillage sur les forçages des GES ait un sens), j'aimerais bien que tu nous le montres.

[miniTAX]

Très clair, merci pour ton schéma David. Mais pour faire juste un peu plus complet je propose d'intégrer ton raisonnement dans ce schéma un peu moins "simpliste" mais qui colle un peu plus à la réalité.

***propos modérés dans leur forme***

[charles.muller]

Il me semble que tu as purement et simplemenr reposté qq chose que tu avais déjà mis ici et sur Futura Sciences. Et pour cette histoire de lapse rate tu as eu une réponse, non?

Ou alors, y a un bug et l'histoire recommence tous les matins comme dans ce film dont j'ai oublié le nom?

Je précisais plus haut : je n'ai toujours pas bien compris. L'explication de Yves n'était pas claire. Et la tienne non plus, du moins je ne saisis toujours pas clairement le mécanisme. Je comprends que le gradient thermique tende à diminuer, mais je ne vois pas comment l'on passe de cela à une traduction en rétroaction radiative tantôt positive tantôt négative selon les modèles.

[charles.muller]

La seule chose importante, c'est le delta effet de serre, cad le forçage

puis, bien sûr les rétroactions dont la plus importante est celle de l'eau.

A mon sens, la seule chose vraiment importante sont les rétroactions. Un doublement CO2 sans rétroaction, cela fait 3,7W/m2 (meilleure estimation d'après G. Schmidt) et 1°C de plus par rapport à 1750. Sans les rétroactions positives, c'est évidemment très faible. Le pb est que ces rétroactions sont les moins bien connues, pas pour des incertitudes sur les émissions (comme on le dit souvent pour excuser les fourchettes à 300%), mais pour des raisons physiques et empiriques. Et encore, on parle là des rétroactions atmosphériques : je ne crois pas que beaucoup de modèles intègrent par exemple à ce jour les rétroactions biogéochimiques (qui peuvent varier la production / capture de GES ou d'aérosols, donc qui auront un effet réel sur le climat).

Mais pour être plus positif, peux-tu nous dire en deux mots les progrès qui te semblent les plus décisifs entre IPCC 2001 et IPCC 2007 sur la VE et la nébulosité ? (On peut bien sûr lire et comparer les rapports, mais l'avantage est que l'homme de l'art peut répondre facilement et directement à cette question, parce qu'il sait distinguer les progrès marginaux des vraies avancées).

[Invité]

Je précisais plus haut : je n'ai toujours pas bien compris. L'explication de Yves n'était pas claire. Et la tienne non plus, du moins je ne saisis toujours pas clairement le mécanisme. Je comprends que le gradient thermique tende à diminuer, mais je ne vois pas comment l'on passe de cela à une traduction en rétroaction radiative tantôt positive tantôt négative selon les modèles.

voilà comment je comprends les choses.

un lapse rate faible implique un couplage très fort entre surface et troposphère.

En conséquence on est plus chaud à z élevée et on rayonne d'avantage vers l'espace.(flux en T^4)

mais la majorité des modèles qui prévoient une rétroaction négative du lapse rate prévoient aussi une rétroaction positive plus forte de la vapeur d'eau.

Cela peut se comprendre si on imagine ce qui se passe au niveau des zones tropicales:

forte augmentation de la teneur en eau (rétroaction positive) mais aussi forte augmentation de la convection donc diminution du lapse rate.(rétroaction pouvant être négative)

C'est l'ensemble q+LR qu'il faut regarder.

sur ton graphique tu peux voir qu'il est plus resserré que q et LR respectivement (cqfd)

enfin selon moi

[sirius]

Ah..., ok

C'est peut-être du 3ème degré, cette rigueur /emoticons/sleep@2x.png 2x" width="20" height="20">

C'était tentant, en effet!

J'apprécie. /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Je n'avais pas l'ambition de donner "the" repone au pb

Ce type d'approche est tout siumplment pédagogique.

Ce n'est pas "rigoureux", c'est approché (de très loin, d'accord) mais l'essentiel y est:

la température de l'atmosphère est différente de la température de surface et c'est la cause de l'effet de serre.

Cette température équivalente, correspond au maximum de la fonction de poids qui convolue la fonction de Planck .C'est ce maximum qui correspond à la zone sondée par les instruments qui restituent les profils de température: en fonction de l'opacité de l'atmopshère à une fréquence donnée, on sonde à une altitude ou à une autre.

Ici, on considère l'ensemble du spectre IR et la fonction de Planck devient la loi de Stefan.

On peut encore parler de fonction de poids. Le maximum se situe vers 6 ou 7 km d'altitude, cad essentiellment au dessus d Météor a donc bien compris.e la vapeur d'eau.

La différence Ts-Ta dépend de 2 choses

l'opacité de l'atmosphère (la VE en particulier)

le gradient de température qui traduit les mouvements convectifs que je filtrais.

Ce lapse rate cher à CM, a une valeur maximum de 10° par km pour l'air sec

si l'air est saturé en humidité, il est plus faible car il y a libération de chaleur latente avec la condensation.

Ca c'est vrai quand o,n considère une parcelle d'air, cad à toute petite échelle.

Si on considère une masse d'air (plus grande échelle) alors, le gradient varie

à cause d'effets de moyenne

à cause des advectiuons horizontales

Sa valeur est toujours inférieure à celle de l'adiabatique sèche.

Plus il y a de vapeur d'eau , plus le gradient est faible à cause de la libération de chaleur latente.

Le gradient moyen est de 6,5 K/km

Avec un réchauffement et une évaporation plus importante, l'air contient davantage de vapeur d'eau

Donc, cette VE peut condenser, il peut donc y avoir plus de chaleur latente libérée

ce qui diminue le gtradien t moyen et fournit une rétroaction négative.

Ceci explique pourquoi, le feedback du lapse rate et celui de la VE sont couplés.

Il y a une dispersion importante des rétroactions VE et lapse rate mais beaucoup moins (moitié à peu pres) pour la somme des deux. Meteor a donc bien compris: il faut regarder q + LR.

[sirius]

Je précisais plus haut : je n'ai toujours pas bien compris. L'explication de Yves n'était pas claire. Et la tienne non plus, du moins je ne saisis toujours pas clairement le mécanisme. Je comprends que le gradient thermique tende à diminuer, mais je ne vois pas comment l'on passe de cela à une traduction en rétroaction radiative tantôt positive tantôt négative selon les modèles.

Peut être mon explication n'est elle pas non plus siuffisante, je poursuis donc

si le gradient de température diminue, les couche atmosphériques élevées sont plus chaudes et émettent davantage d'énergie vers l'espace ce qui les refroidit et puisqu'elles se refroidissent, il faudra leur apporter de la chaleur depuis la surface (par convection). C'est donc l'ensemble qui se refroidit, d'où une rétroaction négative.

Est ce clair?

[charles.muller]

voilà comment je comprends les choses.

...

enfin selon moi /emoticons/sleep@2x.png 2x" width="20" height="20">

Merci.

Donc en fait si je simplifie encore, le LR pour les nuls, cela devient dans sa forme la plus basique : à mesure que l’ensemble de la tropo se réchauffe, son gradient thermique diminue, les hautes couches réchauffées rayonnent de plus en plus vers l’espace, et cette quantité d’IR rayonnée vers l’espace plutôt que vers la surface compte en négatif dans le bilan TOA des rétroactions.

[charles.muller]

Peut être mon explication n'est elle pas non plus siuffisante, je poursuis donc

si le gradient de température diminue, les couche atmosphériques élevées sont plus chaudes et émettent davantage d'énergie vers l'espace ce qui les refroidit et puisqu'elles se refroidissent, il faudra leur apporter de la chaleur depuis la surface (par convection). C'est donc l'ensemble qui se refroidit, d'où une rétroaction négative.

Est ce clair?

On s'est croisé, mais je crois que j'avais fini par piger à peu près le calcul.

[sirius]

Merci.

Donc en fait si je simplifie encore, le LR pour les nuls, cela devient dans sa forme la plus basique : à mesure que l’ensemble de la tropo se réchauffe, son gradient thermique diminue, les hautes couches réchauffées rayonnent de plus en plus vers l’espace, et cette quantité d’IR rayonnée vers l’espace plutôt que vers la surface compte en négatif dans le bilan TOA des rétroactions.

Deux corrections

1 le phénomène est amplifié (considérablement) par la vapeur d'eau et sa condensation

2 l'énergie rayonnée par les hautes couches est rayonnée aussi vers la surface mais c'est pas ça qui compte ici.

[sirius]

Une solution pourrait alors exister en diminuant prioritairement le NO2 s'il y a trop de CO2?

Une solution, c'est beaucoup dire mais c'est un élément:

le scénario alternatif de Hansen s'appuie en particulier sur une diminution maxi des émissions de NO2, CH4, HCFC, etc sachant que le CO2 , ça sera pas simple.

Mais ça ne suffit pas

[charles.muller]

C'était tentant, en effet!

...

Ceci explique pourquoi, le feedback du lapse rate et celui de la VE sont couplés.

Il y a une dispersion importante des rétroactions VE et lapse rate mais beaucoup moins (moitié à peu pres) pour la somme des deux. Meteor a donc bien compris: il faut regarder q + LR.

Donc en fait, le LR et la VE sont distingués à titre indicatif, mais le calcul du LR est en réalité intégré dans le calcul global de la rétroaction VE. Autre point que je comprends mal : la sensibilité des T de surface (celle qui intéresse les hommes et qui est citée comme métrique principale du RC aujourd'hui) devrait devenir de plus en plus faible avec ce processus, non ? Ce sont les T atmosphériques qui devraient connaître une hausse plus rapide.

(PS : si c'est le cas, j'imagine que c'est à l'origine du conflit avec les mesures de satellite ne trouvant pas une augmentation des T tropo supérieure à celle des T surface aux tropiques).

[sirius]

A mon sens, la seule chose vraiment importante sont les rétroactions. Un doublement CO2 sans rétroaction, cela fait 3,7W/m2 (meilleure estimation d'après G. Schmidt) et 1°C de plus par rapport à 1750. Sans les rétroactions positives, c'est évidemment très faible. Le pb est que ces rétroactions sont les moins bien connues, pas pour des incertitudes sur les émissions (comme on le dit souvent pour excuser les fourchettes à 300%), mais pour des raisons physiques et empiriques. Et encore, on parle là des rétroactions atmosphériques : je ne crois pas que beaucoup de modèles intègrent par exemple à ce jour les rétroactions biogéochimiques (qui peuvent varier la production / capture de GES ou d'aérosols, donc qui auront un effet réel sur le climat).

Tu te limites au seul CO2, il n'y a pas que lui: les CFC, le CH4, N2O, le HCFC, tout ça, ça fait presque autant que le CO2 et ne considérer que le CO2 n'a pas beaucoup de sens.

restons en au scenario A1B du GIEC, il prtévoit une décroissance des émissions à partir de 2050 et pourtant il donne un forçage de 6 W/m2 en 2100. On en est alors à 1,6 °C sans rétroactions ce qui est nettement plus.

Mais pour être plus positif, peux-tu nous dire en deux mots les progrès qui te semblent les plus décisifs entre IPCC 2001 et IPCC 2007 sur la VE et la nébulosité ? (On peut bien sûr lire et comparer les rapports, mais l'avantage est que l'homme de l'art peut répondre facilement et directement à cette question, parce qu'il sait distinguer les progrès marginaux des vraies avancées).

Que veux tu comme réponse? Qq chose de quantitatif: du genre on a resserré la fourchette? Tu sais bien que ce n'est pas vrai puisque le schéma que tu cites est inclus dans GIEC 2007.

Certain dirait qu'on n'y connait rien puisqu'on ne sait pas prévoir 8 jours à l'avance le nuage qui gâchera la communion du petit et qu'on n'est pas là de pouvoir le faire. Ce n'est pas la même chose.

Les progrès sont réels mais pour les scientifiques seulement . Ce n'est pas (pas encore?) traduisible en termes de degré de confiance pour Monsieur Tout le Monde.

Le progrès, c'est qu'on commence à quantifier grâce aux observations le rôle de la dynamique

et de la convection profonde. Il me semble qu'on n'est pas loin , pas de résoudre le pb mais de faire un bon bout de chemin d'un coup. Dans ce domaine, il y a besoin d'un travail de fond basé sur des modélisations à toutes les echelles et sur des observations , surtout depuis satellite pour avoir la variabilité des conditions. On y arrive doucement.

Les progrès en modélisation (Cloud Resolving, mesoscale, GCM) sont plus ou moins continus mais pas en ce qui concerne les observations. Il y a des étapes

ISCCP et ERBE

TRMM

Ces étapes là ont permis d'avoir des nuages réellement interactifs avec les modèles (ce n'était pas le cas avant)

et maintenant c'est l'A train avec observations lidar et radar des nuages.

y a pas de surprise, on savait depuis 30 ans que ça serait le point dur.