Le réchauffement climatique, les deux causes supposées

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Je me doute que le sujet va provoquer quelques réactions…

Le but est de donner les éléments de vulgarisation scientifique sur lesquels se basent certains pour expliquer le réchauffement climatique.

Chacun peut considérer qu’ils sont suffisants ou insuffisants, donc approuver ou contester.
Autrement dit, comme Sophocle le demande, « Ne tuez pas le messager ! ».
D’ailleurs en fin d’article, les limites de la théorie sont formulées simplement.

Dans la première partie, je donnais le lien avec un article du CNRS, qui n’est pas le GIEC, sur la dernière glaciation totale de la planète il y a 750 000 ans. La température était plus basse de 50 degrés,  les glaces atteignaient l’équateur… Une période de 100 000 ans compliquée dans le détail…

L’atmosphère alors, suite à plusieurs phénomènes, certains chimiques d’autres organiques, se caractérisait par une raréfaction du CO2 (gaz carbonique), du CH4 (méthane) et à une absence de vapeur d’eau (à de basse température, l’air ne contient plus de vapeur d’eau). Par contre, le O2 (oxygène) et le N2 (azote) constituaient -comme aujourd’hui- les deux gaz principaux de l’atmosphère. Ils n’ont pas les mêmes effets thermiques que le CO2 et le CH4, ce que je vais tenter d’expliquer. L’atmosphère antérieurement chaude à cette glaciation avait perdu sa capacité de rétention de la chaleur, son bilan radiatif était devenu négatif

Comment la terre est-elle sortie de cette situation ? La réponse serait dans le CO2 produit avec le volcanisme, ce qui induirait une action réelle pour ce gaz…

Pour rappel : https://lejournal.cnrs.fr/articles/quand-la-terre-etait-une-boule-de-neige

Comportent énergétique des gaz : la mécanique quantique.

Navré, je vais devoir utiliser un vocabulaire scientifique adapté, j’en apporterai la compréhension à chaque fois directement ou dans le texte.

La mécanique quantique* est apparue au début du 20ème siècle, en même temps que la théorie de la relativité, en réponse à des phénomènes comme le rayonnement du corps noir (point besoin d’avoir une rougeoiement pour percevoir un rayonnement calorifique), les spectres lumineux à raies des gaz (voir ci-dessous), l’effet photo-électrique…

* : celle de quantités précises du niveau de l’infiniment petit

La matière, contrairement à la perception que l’on en a macroscopiquement, n’a pas le même comportement « microscopiquement* ». Rien que l’existence reconnue des atomes en nie l’aspect uniforme et continu.

* : infiniment petit

Spectre lumineux de l’atome d’hydrogène (série visible de Balmer).

Comme on le voit, le spectre de la lumière fournie par l’atome de H excité n’est pas continue, elle est composée de raies lumineuses de fréquences (ou longueurs d’onde) précises.

Hors du visible : à gauche on aurait les raies UV (ultra-violette : série de Lyman), à droite des raies infrarouge (série de Paschen), domaine qui nous intéresse. Cela correspond à des rayonnements énergétique –électromagnétiques– précis (ou discrets) : quantifiés.

Dans l’atmosphère, nous avons peu affaire à des gaz monoatomiques (Hélium et gaz rares), mais à des molécules diatomiques ou polyatomiques. Les gaz diatomiques (O2, N2, H2 très rare…) n’ont pas le même comportement que les gaz polyatomiques  (CO2, NH4, NO2, H20, O3, les CFC, etc.). Tous ont leurs spectres énergétiques qui ne se recouvrent pas exactement dans les mêmes domaines (dont l’infrarouge), leurs actions sont différentes, leur structure nous le suggère.

Etc.

Le rayonnement solaire : action sur les gaz.

Le rayonnement solaire recouvre, outre un bombardement de particules arrêté par l’atmosphère (hors sujet), toute la gamme des rayonnements électromagnétiques : Gamma extrêmement durs, rayons X,  les UV, le visible, les infrarouge, les ondes radio…

Les particules solaires et les rayons les plus durs vont provoquer la ionisation des molécules (électron arraché à la molécule, c’est hors de notre sujet), cela concerne la haute atmosphère (ionosphère). Un des effets, les aurores boréales (intervention du champ magnétique terrestre)…

Les rayonnements UV, du visible, IR (infrarouge), eux, ne vont pas ioniser les molécules, mais les « exciter », comme l’est l’hydrogène dans le cas du spectre observé plus haut et le schéma explicatif plus bas.

Une molécule, est excité lors qu’elle reçoit une énergie suffisante l’amenant à quitter l’état dit fondamental (niveau 0), le plus bas sur le plan énergétique. Cette énergie est organisée en « niveaux d’énergie » n bien définis, quantifiés, elle n’est pas continue.

Ainsi le passage d’un niveau à l’autre se fait par bond, par absorption d’un photon* ou à l’inverse par l’émission d’un photon.

* : un photon (grain de lumière) regroupe paradoxalement les propriétés des particules et des ondes électromagnétiques -on dira aussi grain d’énergie. Il a le double aspect corpusculaire et vibratoire de la matière. La vérification expérimentale en a été faite dès 1919,  comme le prédisait Einstein, un rayon lumineux subit une déviation comme la trajectoire d’une particule solide sous l’action de la gravitation, ce qui est une confirmation -des premières- de l’équivalence masse-énergie ou encore E=mC2.

Ces photons dans leur voyage spatial se conservent, aucune déperdition d’énergie, ils gardent la fréquence qui leur est propre. Ils continuent indéfiniment s’ils ne sont arrêtés par un obstacle.

Par exemple, lors de l’absorption d’un photon, une molécule (idem pour un atome) peut passer d’un niveau d’énergie initial 0 à un niveau excité 5. Elle peut réémettre l’énergie absorbée, soit par l’équivalent à ce qu’elle a absorbé en passant du niveau 5 au niveau 0. Ou encore de nombreuses possibilités, une au hasard, en passant du niveau 5 au niveau 2, puis du niveau 2 au niveau 0, ce qui correspond à l’émission de 2 photons distincts d’énergie déterminée par les niveaux d’énergie de la molécule.

Ci-dessus une représentation partielle des niveaux d’énergie d’un atome de H correspondant à la série de Balmer (visible). Les échanges ont lieu avec le niveau 2 comme base (objectif du schéma).

Avec les niveaux 1 et 0 nous aurions les UV (série de Lyman et plus), avec les niveaux 3, 4, etc. comme base, les IR (série de Paschen et plus).

A noter que l’on peut avoir le passage du niveau 6 au niveau 4, puis du 4 au 2, ou d’autres… mais ne concernent pas la série de Balmer.

Cette caractéristique se constate au niveau du visible pour l’oxygène O2 et l’azote N2, deux molécules semblables qui se comportent de façon identique. Ces deux molécules donnent sa couleur bleue au ciel, et contribuent à faire de la terre la planète bleue…

Elles réémettent, de façon quantifiée* dans le bleu l’énergie solaire absorbée, ce qui contribue à donner la couleur bleu au ciel. Sans atmosphère (absence d’absorption et donc de réémission), même en plein jour (ou éclairage solaire), le ciel serait noir et les étoiles des points lumineux sans brillance.

* : pardon si je ne cesse de répéter quantifié, quanta, etc.

Ci-dessus Thomas Pesquet, on perçoit la terre bleue, le fond du ciel est noir.

Le rôle des molécules dans le réchauffement climatique.

Ci-dessous spectre d’absorption et donc de réémission de O2 (identique pour N2), CO2, CH4, H2O dans le domaine IR. (Source : https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/gaz-effet-serre.xml )

Pour O2 et N2 peu d’absorption (inutile de montrer le spectre de N2).

Pour CO2, deux zones d’absorption, pas énormes.

Pour CH4, absorption bien plus importante.

Pour l’eau, H2O, que dire ?

Ainsi certaines molécules jouent un rôle de coffre fort pour la chaleur (IR).

Dans cet exposé fort imparfait, chacun y trouvera ce qu’il croit devoir y trouver. Comme on le voit, l’eau (vapeur) n’a pas une action négligeable et peut fournir une argumentation opposée au réchauffement climatique…

Se pose cependant le basculement, d’un état de non-emballement à celui où il y a emballement. Ainsi le réchauffement de plaines de Sibérie libère du méthane en masse, comme on le voit, bien plus calorifère que le CO2.

Peu seront convaincus dans un sens où dans l’autre. Cependant chacun saura comment agissent les gaz dits à effet de serre… et pourquoi il est pour ou contre la notion de réchauffement climatique avec cause humaine !

Par contre là où nous pouvons tous nous retrouver, lutter contre les écolo-dingos.

Simplement leurs solutions sont idéologiques et soumises aux intérêts financiers les plus avides. Ils se donnent un pouvoir sur les petites gens en relais des lobbys énergétiques et autres. Ils ne donnent pas de vraies solutions pour autant qu’elles existent, ils contribuent à ruiner la France au profit de puissances qui, elles (USA ; Chine ; etc.), refusent toutes contraintes climatiques de fait, en contradiction avec leurs engagements…

Mais ceci mériterait de développer des solutions dans un contexte politique revu, dans le sens de l’indépendance nationale, d’emplois localisés, pour ne pas s’appauvrir en balançant nos ronds vers l’étranger comme on le fait dans le cas des champs d’éoliennes…

Jean-Paul Saint-Marc

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17 Commentaires

  1. Pour info, Einstein a eu son prix Nobel pour son explication de l’effet photoélectrique (les atomes libèrent des photons de manière quantifiée lorsque les électrons passent d’un niveau d’énergie à un autre, et réciproquement , pour faire passer l’électron d’un niveau d’énergie à un niveau supérieur, on doit fournir un quantum minimum d’énergie par photon.) et non pas pour la relativité.
    Le problème du GIEC, c’est qu’il ne comporte aucun expert, ils ne sont que des porte-paroles envoyés par les gvt de 195 pays, ce sont les mêmes « expert » qu’à l’OMS (et encore l’oms me semble mieux) qui nous a empoisonné avec les vaxxins.
    Le GIEC ne supporte aucune discussion scientifique contradictoire, leurs directives sont comme des lois divines, incontestables.
    Il serait temps que ça change s’ils ont encore l’espoir de nous faire avaler leurs couleuvres.

  2. La fonte des glaces ? C’est la faute des ours polaires et des phoques qui pètent trop fort ?

    Bon OK, je sors.

  3. j’attends toujours que l’on m’explique comment on mesurait le température globale de la Terre durant l’optimum climatique du Moyen Age (10ème-13ème) dans l’Atlatique Nord ou le petit âge glaciaire au même endroit entre les 14ème et 19ème siècles! Alors, quand on me dit que « la température globale  » de la planète a augmenté de 1,5° depuis le débute de l’ère industrielle (19 ème à peur près), je rigole franchement!

    • @ ROBERT ALBAREDES
      Les thermomètres existaient pour commencer et les moines enregistraient les saisons, de nombreux livres manuscrits ou imprimés existent encore qui parlent par exemple de la sécheresse de 1540, période durant laquelle le Rhin était a sec (donc plus proche de nous la Meuse). Je n’aime pas utiliser wikipedia, organisme gauchiste mais juste pour prouver mon point:
      https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9cheresse_de_1540_en_Europe
      CONtinuer de rigoler.

      • le thermomètre au Moyen Age? au 17ème? et des mesures sur toute la planète et au milieu des océans? je continue à rigoler de plus en plus fort!

        • @ ROBERT ALBAREDES
          Les chimistes, les alchimistes and autres savaient fort bien calculer les temperatures. La technologie rend les gens stupides. Les ecoliers ne savent plus lire une montre analogue.
          Je cuisine beaucoup, et je peux dire la temperature d’un roti en touchant la pointe d’un couteau qui est restée 45 secondes dans le roti. Continuer de rigoler vous etes le seul.

  4. Remarquable article. Je me permets une demande. Pourriez-vous nous expliquer la thermodynamique et des bienfaits qui en découlent dans notre quotidien. Encore mille merci.

  5. C’est l’échec lamentable de la tentative faite depuis trois décennies par les bureaucraties des 195 pays du Groupe « d’experts » intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) de l’ONU (!) de convaincre qui que ce soit d’autre qu’eux-mêmes, des médias crédules et un nombre relativement restreint de personnes crédules que le changement climatique représente une menace existentielle.
    L’affirmation fantaisiste selon laquelle le CO2 est un polluant a été inventée de toutes pièces. Déclaration faite en 2008 par les 31 000 experts, selon laquelle « il n’existe aucune preuve scientifique convaincante que les rejets de dioxyde de carbone, de méthane ou d’autres gaz « à effet de serre » par l’homme provoquent ou provoqueront, dans un avenir prévisible, un réchauffement catastrophique de l’atmosphère terrestre et une perturbation du climat de la Terre » (…)

    • @ ALBERT
      Des tests a température égale fait simultanément dans les marais de Floride et le desert de Death Valley en CA ont prouvé que le CO2 n’a aucun effet de serre par contre la vapeur d’eau en a.

  6. Selon a vision pragatique d’ ingénieur
    .sources de chaleur : soleil surtout et accessoireent feu interne
    .imaginons que nous supprimons ces sources
    Ben on se les gèle donc variations climatiques rien a voir avec l’ humanité qui n’ a pas d’ influence sur les sources de chaleur le reste est pour s’ amuser ou effrayer le citoyen

  7. Je ne. suis pas scientifique, mais j ai écouté d autres. intervenants qui on proposait d autres, explications
    Mais, quoique il en. soit, je relirai votre article intéressant

  8. La canicule m’a permis de cuire mes oeufs au plat et mes omelettes, ainsi que d’autres plats en exposant une plaque antiadhésive de couleur noire en plein soleil, plaque qui m’a servi de réchaud. Économie d’énergie. Idem, j’ai eu de l’eau chaude en peignant un ancien ballon en noir et en l’exposant au soleil. L’au qui en sortait m’a permis de laver la vaisselle gratis, et de prendre des douches dans une annexe de la maison. Mon bilan carbone pour l’été est au top!

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