Les subtilités de l’effet de serre

Vidéo

Sources

J’ai pas mal utilisé ce modèle physique de l’atmosphère: MODTRAN. Pour retrouver les conditions de la vidéo, il faut mettre l’axe en Wavelength (longueur d’onde) au lieu de Wavenumber. Et passer Locality à Midlatitude Winter.

Le sujet de cette vidéo est au programme de première générale comme le montre ce document. On note d’ailleurs que la figure du bilan énergétique p7 est plutôt bonne !

Définition de l’effet de serre que donne le GIEC :
Greenhouse effect: The infrared radiative effect of all infraredabsorbing constituents in the atmosphere. Greenhouse gases (GHGs), clouds, and some aerosols absorb terrestrial radiation emitted by the Earth’s surface and elsewhere in the atmosphere. These substances emit infrared radiation in all directions, but, everything else being equal, the net amount emitted to space is normally less than would have been emitted in the absence of these absorbers because of the decline of temperature with altitude in the troposphere and the consequent weakening of emission.
==> On voit que la décroissance de la température dans la troposphère, rarement évoquée quand on parle de l’effet de serre, est indispensable pour comprendre ce mécanisme.

Figures utilisées:
– La figure qui m’a servi de base pour la représentation et les quantifications provient du chapitre 7 du travail du groupe I pour le sixième rapport du GIEC (Figure 7.2). Pour le bilan énergétique, il y a également la jolie figure de la NASA (on y voit notamment la fenêtre atmosphérique à 40, valeur que j’ai utilisé dans ma représentation).
-- Le spectre du rayonnement solaire.
– La figure montrant l’absorption de l’atmosphère à différentes longueurs d’onde. Comme la concentration en vapeur d’eau décroit vite dans l’atmosphère, on voit la différence d’absorption entre le bas et le haut de l’atmosphère.
– Une autre figure qui montre l’absorption du rayonnement terrestre par différents constituants de l’atmosphère.
– Thomas Auriel s’est servi de ce jeu de données pour produire les visualisations du bilan énergétique vu de l’espace.

Vulgarisation du bilan énergétique et de l’effet de serre:
– [FR] Rayonnement, opacité et effet de serre par Patrick Thollot et Olivier Dequincey.
– [FR] L’effet de serre atmosphérique: plus subtil qu’on ne le croit ! – Jean-Louis DUFRESNE & Jacques TREINER
– [FR] Une bonne conférence scientifique sur l’effet de serre par Jean Louis Dufresne.
– [FR] Effet de serre et réchauffement climatiqueglobal climat.
– [FR] Qu’est-ce que l’effet de serre ? – Le climat en questions
– [EN] Un bon article pour comprendre comment se passe l’absorption et l’émission par des gaz à effet de serre. Et un autre lien plus simple: Re-radiation of heat.
– [EN] How Exactly Does Carbon Dioxide Cause Global Warming? – Columbia Climate School
– [EN] Ce que j’ai trouvé de plus complet (en 8 parties !) : CO2 – An Insignificant Trace Gas? Part One
– [EN] Sur la question de la saturation du CO2: Part II: What Ångström didn’t know

Interactions rayonnement matière (réflexion/diffusion/absorption… etc): une page de vulgarisation et une présentation plus compliquée avec les formules physiques et des développements mathématiques.

Autres:
– Il y a plusieurs quantifications pour l’intervalle du domaine visible. J’ai pris cette page de la NASA.
Observation du rayonnement infrarouge par des satellites.
Constante solaire/Total Solar Irradiance (1361 W/m² en moyenne annuelle en haut de l’atmosphère).
Carl Sagan testifying before Congress in 1985 on climate change.
Chiffres clefs du climat (plein de belles données sur le changement climatique en France).

Deux vidéos de vulgarisation plutôt pas mal sur l’effet de serre:
Le bilan thermique de la Terre expliquébright blue
L’effet de serrebright blue

Wikipédia:
Ressources et consommation énergétiques mondiales (je m’en suis servi pour quantifier l’énergie dégagée par les sociétés humaines).
Greenhouse effect
Visible spectrum
Lapse rate
Ozone layer
Loi de Stefan-Boltzmann

1 réflexion au sujet de « Les subtilités de l’effet de serre »

  1. Bonjour Rodolphe,
    Avant tout, je te remercie pour ton travail que je trouve indispensable et intéressant.
    Mon commentaire est quand même critique sur un détail qui a choqué mon âme de scientifique : le bilan fait apparaitre un écart de 1 sur 349 si je me souviens bien entre l’énergie absorbée et celle émise par la terre, et tu en tires des conclusions assez définitives : je trouve moi l’écart pas significatif du tout compte tenu des moyennes et approximations diverses…
    Cordialement,
    Dominique

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