Grand oral, effet de serre, changement climatique, loi de Planck, méthode des rectangles, primitive, forçage radiatif, rayonnement infra-rouge, spectre solaire
Un argument climatosceptique que l'on entend souvent est que l'effet de serre serait saturé, que l'effet de serre serait déjà à son maximum. Mais l'effet de serre est-il réellement saturé ? L'argument est incorrect, et nous allons voir pourquoi.
[...] Rallumons l'effet de serre. A température équivalente, l'énergie s'évacue moins bien. Pour évacuer 240 W/m², la Terre doit maintenant avoir 15°C (voir graphique). En fait, les gaz à effet de serre absorbent certaines plages de longueur d'onde infra-rouges, qui correspondent à l'énergie nécessaire pour les mettre dans des états excités. Ils empêchent ainsi la sortie de certaines bandes infra-rouge et crée un trou dans le spectre émis vers l'espace, soit une aire sous la courbe plus faible, et donc moins d'énergie évacuée. [...]
[...] Soit f une fonction continue et positive sur un intervalle et C sa courbe représentative dans un repère orthogonal. L'intégrale de a à b de f est égale à l'aire en unité d'aire du domaine D délimité par la courbe l'axe des abscisses et les droites verticales d'équation x = a et x = b. Elle se note . C'est donc l'aire sous la courbe C de a à b. Nous connaissons les formules pour calculer l'aire de rectangles, de parallélogrammes. [...]
[...] La Terre est heureusement située loin du Soleil et nous, on reçoit beaucoup moins que ça. La Terre absorbe 240 W/m² du rayonnement solaire en moyenne (340*0.7). Pour éviter de fondre, la Terre a un moyen d'évacuer la chaleur en retour, et c'est également via du rayonnement. La Terre émet aussi en permanence un rayonnement électromagnétique vers l'espace, et comme pour le Soleil, ce rayonnement a un certain spectre. N ir d'après température Supposons la Terre sans effet de serre. [...]
[...] Ce n'est pas encore très satisfaisant. Méthode primitive Appliquons la méthode de la primitive. Soit f une fonction continue sur l'intervalle b]. On appelle primitive de la fonction sure une fonction F dérivable sur dont la dérivée est égale à f. Pour tout x de l'intervalle, = f(x). Revenons à nos intégrales. Soit pour une fonction f positive et continue sur b]. Si la fonction F est une primitive de la fonction f sur alors : = - F(a). II. [...]
[...] L'impact du CO2 sur l'effet de serre serait déjà saturé. Cependant, les mesures de satellite nous montre qu'il y a bien un trou autour de 15 microns, mais il n'est pas total. Le spectre est certes creusé, mais il reste du rayonnement de cette bande qui s'échappe du sommet de l'atmosphère. Comment se fait-il que vu depuis l'espace, la Terre émette du rayonnement à 15 microns alors que l'atmosphère absorbe déjà tout ? Et bien c'est parce que penser que l'atmosphère ne fait qu'absorber est une vision erronée. [...]
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