RealClimate : Variations non forcées : mai 2023

Tomáš Kalisz dit

25 mai 2023 à 04h31

Cher Piotr et cher zèbre (excusez-moi de vous avoir répondu à tous les deux en même temps),

J'ai le sentiment qu'il y a trois points centraux dans vos réponses :

1) la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre important (ce qui est certainement vrai)

2) La condensation de l'eau peut former des nuages ​​qui ont une influence très différente sur le bilan radiatif, selon la nature des nuages. Cependant, il est prouvé que lorsque la température moyenne augmente, l'effet de serre dû à l'augmentation de la concentration de vapeur d'eau (humidité absolue) surpondère l'effet de albédo des nuages ​​(principalement parce que, en raison d'une humidité relative fondamentalement constante, la formation des nuages ​​n'augmentera pas de manière substantielle)

Cela semble tout à fait raisonnable.

3) Le refroidissement de la surface de la Terre par transfert de chaleur non radiatif sous forme de chaleur latente ne peut pas influencer l'EEI car la chaleur de condensation ne fait que réchauffer la troposphère et reste dans le système :

"Votre chaleur latente a au mieux une contribution mineure - comme Zebra l'a déjà indiqué, elle n'élimine pas la chaleur dans l'espace, elle la met simplement plus haut dans l'atmosphère, donc le seul effet de refroidissement se produirait si une plus grande fraction de l'IR était re- émis à cette hauteur s’est échappé dans l’espace. Mais je doute que cela fasse une énorme différence.

Je pense que sur ce troisième point, vous vous trompez peut-être tous les deux. Comme il semble que l'opinion selon 3) soit encore partagée et répandue par certains scientifiques travaillant sur le climat, je serais heureux si les sujets attiraient l'attention des modérateurs sur ce site de discussion. Comme cela n’est pas encore arrivé, je m’efforcerai de faire de mon mieux et tenterai d’expliquer moi-même mon raisonnement actuel ainsi que les incertitudes qui y sont liées.

Dans ma page d'organisation publique (un schéma interactif dynamique dans l'application web OrgPad), accessible par lien

https://orgpad.com/s/VhvfDd5uRIP ,

vous verrez peut-être l'histoire derrière mes questions posées sur RealClimate. Cela pourrait peut-être être caractérisé comme une « discussion incertaine sur le rôle de l’eau dans le climat terrestre », que j’ai traduite par l’idée d’une « expérience de géo-ingénierie à l’échelle pilote ». Dans cette page organisationnelle, j'ai également mis quelques références qui peuvent être pertinentes pour les sujets actuellement discutés.

Tout d’abord, vous pouvez consulter la cellule comprenant une explication très basique et approximative de l’effet de serre tirée d’un manuel (Climatologie physique, Dennis Hartmann 2016).

Imaginons la Lune à l'intérieur d'une sphère de verre ayant une transparence parfaite pour la lumière du soleil et absorbant complètement le rayonnement infrarouge à ondes longues. En supposant que l'albédo moyen de la surface de la Lune et de la Terre soit le même, la sphère aurait établi un nouvel état stationnaire (« équilibre ») avec une température moyenne de surface d'environ 303 K (30 °C) et une température de la sphère d'environ 255 K. (– 18 °C), ce qui équivaut à la température moyenne originale de la surface de la Lune sans atmosphère.

Dès que l'on remplit le vide entre les sphères de verre avec un gaz, la situation change en raison d'un transfert de chaleur supplémentaire permis par la convection thermique. La différence entre la température moyenne de surface et la température moyenne de la sphère de verre va diminuer, car une partie de l'énergie provenant du Soleil est désormais transportée vers la sphère par convection et la température radiative moyenne de la surface diminue en conséquence.

La différence originale de 48 K (entre la température moyenne de surface et la température moyenne de rayonnement d'une hypothétique « couverture de serre » comme décrit ci-dessus) représente donc clairement un maximum (appelons-le « limite de serre ») de l'effet de serre qui peut être atteint. sous albédo de surface / transparence de l'atmosphère / insolation donnés. Tout mécanisme de transfert de chaleur non radiatif agira comme un « refroidissement de surface » supplémentaire et diminuera la température moyenne de surface ainsi que la différence respective entre la température de surface et la température radiative moyenne de la « couverture de serre » vitrée.

Vous remarquerez peut-être mon incertitude sur la façon de gérer l’ambiguïté du terme « effet de serre » tel qu’il est utilisé dans les médias et dans la vie quotidienne. Je pense qu'il serait préférable d'utiliser ce terme uniquement pour l'effet lui-même, en termes de différence observée entre la température moyenne de surface d'une planète et sa température moyenne de rayonnement en régime permanent. Le même terme est cependant également utilisé pour désigner un mécanisme spécifique provoquant cet effet dans les atmosphères planétaires, à savoir le « forçage radiatif », résultant de la présence de « gaz à effet de serre » qui absorbent le rayonnement de surface des corps planétaires à ondes longues. En outre, le terme « effet de serre » est parfois également utilisé pour désigner d’autres mécanismes à l’origine de la différence de température observée. Un exemple de ces mécanismes peut être la rétroréflexion du rayonnement de surface à ondes longues par les nuages.