CO2 atmosphérique: le principal thermostat de la planète

Mercredi 20 octobre 2010 3 20 /10 /Oct /2010 11:17

CO2 atmosphérique: le principal thermostat de la planète

Voici une excellente, et récente, illustration de la différence fondamentale, entre forçages et rétroactions.

Dans cet article Lacis et al exploitent le nouveau modèle GISS 2°X2.5° AR5 (on notera que c'est un modèle prévu pour le prochain rapport du GIEC) pour calculer les conséquences d'un retrait brutal de tous les gaz à effet de serre non condensables, dont le CO2 est le plus important, de l'atmosphère.

Evidemment il s'agit d'une hypothèse d'école car on ne peut envisager une décroissance aussi rapide par un quelconque phénomène naturel.

Néanmoins l'évolution des paramètres climatiques, vue par ce modèle, est intéressante à suivre.

Les résultats sont rassemblés dans la figure 2 de l'article.

co2 thermostat

Le point le plus spectaculaire est l'évolution de la température qui baisse de 5°C la première année et de 30°C au bout de 10 ans.

On peut s'intéresser aussi à l'évolution des rétroactions vapeur et albédo.

La quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère baisse à 10% de sa valeur initiale, tandis que la surface de banquise passe de 5 à 47% de la surface totale des océans.

Il est peut-être un peu surprenant que la couverture nuageuse augmente fortement car ce résultat n'est pas, à priori, évident.

Le modèle n'est cependant pas assez sophistiqué (ce n'est pas son but) pour déterminer si oui ou non, la Terre s'enfonce dans l'état "boule de neige", et on ne sait donc pas s'il peut subsister une bande équatoriale plus ou moins large qui échappe à la glaciation.

Il est donc confirmé, par ce modèle, que le CO2 est l'élément principal qui permet de contrôler la température terrestre, en dehors de l'insolation, évidemment.

Ceci ne veut pas dire aussi que la VE est négligeable, mais elle agit en fonction de sa concentration fixée par la température.

Si le CO2 baisse ou si l'insolation baisse, la VE baisse également.

Il est toutefois important de rappeler que cet aspect rétroactif de la VE se révèle redoutable en cas de forçage trop élevé menant inéluctablement à un emballement de la température vers des valeurs quasi vénusiennes.

PS: je pose deux petites questions aux amateurs éclairés (les pros eux doivent savoir, en principe) pour voir s'ils ont bien compris certains petits trucs.

les voici:

on finit, sur ce graphe avec un albédo de 0.415.

1-quelle est la température effective de la Terre avec cet albédo?

2- pourquoi la température effective de la Terre est-elle, in fine, supérieure à cette température effective alors qu'on a enlevé tous les GES incondensables?

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Par meteor - Publié dans : température des planètes - Voir les 24 commentaires
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Commentaires

Patricia, je suppose que je me suis mal exprimé cau tu n'as pas compris ce que je voulais dire.
Je ne te demande pas de me répondre, je veux souligner que les océans sont sur le long terme (aux échelles géologiques) un puits de calcaire et non pas une source. Je répondais ainsi à ta remarque sur le fait que la Terre est la seule planète où l'eau favoriserait la production de CO2.
En fait, c'est le contraire et c'est bien pour cela qu'il y a des sédiments calcaires. C'est le CO2 de l'atmosphère qui se retrouve dans les sédiments et les roches calcaires
Il y a presque la meême quantite de CO2 sur Terre et sur Vénus
mais sur Terre, elle est piégée dans les sédiments et c'est parce que le CO2 a pu être disssous dans l'eau qu'il en est ainsi.
Bien sûr qu'il y a dégagement de CO2 depuis l'océan mais il y a aussi absorption et sur le long terme c'est elle qui a prédominé

Commentaire n°1 posté par sirius le 04/11/2010 à 17h00

un site qui évoque le pb du CO2 http://www.america.gov/carbon.html?gclid=CIuzubLOqqICFdGX2AodyH8YSw
Et en même temps pour calculer les GES
http://solarsystem.colorado.edu/applets/greenhouse/index.html

Commentaire n°2 posté par Patricia Régnier le 04/11/2010 à 11h18

Il y a aussi des roches calcaires sur Terre et en ce moment il y a de nombreux éboulements dus à des dolines sur des karsts comme en Allemagne récemment http://www.catnat.net/actualites/catastrophes-monde/11500-02-effondrement-de-terrain-dans-lest-de-lallemagne
http://www.24heures.ch/actu/suisse/trous-mysterieux-crevent-terre-2010-01-13
http://fr.wikipedia.org/wiki/Doline

Commentaire n°3 posté par Patricia Régnier le 03/11/2010 à 20h55

A Patricia
La Terre est la seule planète du système solaire où la présence d'eau liquide permet des échanges de CO2. L'océan est plus un puits de CO2 qu'une source . D'où viennent donc les sédiments et les roches calcaires?
Sur le très long terme, c'est la dissolution des roches continentales par les eaux de ruissellement qui régule la quantité de CO2 dans l'atmosphère.
Or cette eau est acide parce que le CO2 y est dissous.

Commentaire n°4 posté par sirius le 03/11/2010 à 14h18

Excuse moi, je n'étais pas revenu. Je vois les choses comme ça:

Il y a deux conditions à remplir pour avoir des stratus ou plutôt des stratocumulus probablement.;
il faut de la vapeur d'eau mais au dessus d'un océan, il y a toujours ce qu'il faut
il faut qu'elle ne s'échappe pas au dessus de la couche limite ce qui est le cas si
il y a une subsidence générale et une faible réserve de chaleur latente, cad pas beaucoup de vapeur d'eau
On est bien dans des conditions de ce type: l'océan est plus froid (cf les stratocu permanents des zones de upwellings). Pour la subsidence, c'est pas le cas mais
un fort refroidissement au sommet de la couche nuageuse favorise la formation de l'inversion de température qui stabilise les stratocu. Or, la diminution de la quantité de GES fait que le sommet de ces nuages rayonne directement vers l'espace (il y a beaucoup moin d'isolant entre le nuage et le sommet de l'atmosphère)

Commentaire n°5 posté par sirius le 03/11/2010 à 14h14

Je comprends ce que vous voulez dire Sirius. Bien évidemment que je ne me prononce pas sur ces exercices car je n'ai pas le temps de m'y arrêter. Mais dans l'article qui l'accompagne, je lis toutefois que la Terre serait la seule planète où l'eau favoriserait la production de CO2... D'où mon insistance à évoquer la question de l'eau. Et sur un autre rapport de l'ISEA 2008 j'avais fait remarqué à Meteor qu'ils évoquent (p 60) la question du 02 de la haute atmosphère produit par la décomposition depuis des millards d'années de molécules d'eau sous l'effet du rayonnement solaire et cosmique (en plus de la seconde raison qui est le résultat de la photosynthèse sur les cyanobactéries et cholorphylle). Tout ceci pour dire qu'il y a de l'eau aussi dans la haute atmosphère... pas seulement sur Terre.

d'où mon insistance à chercher le coefficient que me suggérait Meteor... comme je sais qu'il est accroc des calculs, je lui offre cette récréation bien méritée.

Commentaire n°6 posté par Patricia Régnier le 24/10/2010 à 23h07

Vous ne pouvez vraiment pas comparer les petites fluctuations ou même la variation des ces 150 dernières années avec ça.
C'est vraiment un chamboulement complet , et c'est un exercice purement théorique.
Ils ont schematisé les choses à un point tel que seules les grandes tendances ont encore un sens.

Commentaire n°7 posté par sirius le 24/10/2010 à 18h39

je profite de ce commentaire pour indiquer que contrairement à ce que je disais plus haut , l'expérience ne consistait pas à mettre à zéro les aérosols mais seulement les GES.

J'ai louché sur une autre phrase du texte qui n'avait rien à voir.

Bon j'ai eu l'air ridicule sur Realclimate en posant la question mais je vis encore...

PS: je donne ci-joint la réponse de Gavin Schmidt, un peu lapidaire, mais c'est une réponse, à, d'une part mon erreur première plutôt piteuse et surtout l'explication de la forte augmentation de la couverture nuageuse du tout début:

meteor says:

25 octobre 2010 at 2:09 AM

thanks Gavin

sorry, I misunderstood this sentence:

“in experiments where atmospheric constituents (including water vapor, clouds, CO2, O3, N2O, CH4, CFCs, and aerosols) were added to or subtracted from an equilibrium atmosphere”

I am not a good reader…

[Response: This refers to the earlier set of experiments (also discussed in Schmidt et al, 2010) where each constituent was zeroed out in turn while everything else was held constant. Different kind of thing entirely. - gavin]

But what is your opinion concerning the sharp rising of the cloud cover in the beginning of the experience in fig 2?

[Response: Big expansion of low cloud cover. - gavin]"

Donc, en fait, la forte augmentation de la couverture nuageuse provient d'une forte expansion de basse altitude, donc des stratus qui ne sont pas des nuages de convection.

Spécialiste en formation de stratus demandé de toute urgence.

autre réponse de G Schmidt

meteor says:

25 octobre 2010 at 10:09 AM

Gavin

Thanks for your response.
I’m sorry for my mistake.
I think this article (Atmospheric CO2: Principal Control Knob Governing Earth’s Temperature
Andrew A. Lacis,* Gavin A. Schmidt, David Rind, Reto A. Ruedy)
is fascinating and deserves perhaps a RealClimate article (it is only a suggestion).
I’m still amazed by this sudden expansion of coverage of low clouds when the temperature has only fallen slightly.
This would show a nonlinearity of cloud feedback.
Do you think that there is symmetry of this phenomenon if we increase sharply the amount of CO2?

[Response: The change from 1xCO2 to 0 is a much bigger deal than 1xCO2 to 2xCO2, and so linear assumptions about the response are not really valid - for instance, the climate sensitivity for removing all GHGs is at least 1 C/(W/m2) (and may be higher) which is significantly larger than the sensitivity for 2xCO2 in the same model 0.68 C/(W/m2). - gavin]

Réponse de meteor le 24/10/2010 à 21h54

Un autre graphique
http://www.drroyspencer.com/wp-content/uploads/AMSRE-est-SW-Global-thru-Aug-18-2010.gif

merci pour les précisions Sirius, mais le graphique des précipitations que je vous ai présenté concerne plusieurs décennies.

Avec vos explications je dois donc comprendre que c'est à cause de la température que la condensation maximale dans l'air provoque les précipitations. Ce qui explique que les courbes se suivent.

Par contre pour l'anomalie de la décennie 1980, cette logique ne fonctionne pas. Aïe ! Et pour la question de l'Australie en forte anomalie d'évaporation, comme l'explquez-vous ?

Commentaire n°8 posté par Patricia Régnier le 24/10/2010 à 17h26

A Patricia
On ne parle pas de la même chose
Les observations dont vous parlez ne peuvent concerner que le climat actuel alors que là, on considère des climats très différents. Dans ces cas là, on ne s'intéresse évidemment pas aux détails mais aux grosses tendances et il y a une chose qui est absolument imparable, c'est que la quantité d'eau maximum que contient l'air est fonction de la température. Au delà, ça condense, les gouttes grossissent, deviennent trop lourdes pour être maintenues en suspension et précipitent.

C'est même pas académique, c'est du bon sens.

C'est de ça dont il est question ici.

Commentaire n°9 posté par sirius le 24/10/2010 à 17h01

le graphique du post de Meteor semble prendre en compte uniquement la vapeur d'eau des océans, ce qui n'est pas le cas de la carte des anaomalies d'évapotranspiration indiquée par sebb sur le forum de la Terre du Futur.

Commentaire n°10 posté par Patricia Régnier le 24/10/2010 à 15h20

si vou le permettez Sirius d'émettre un avis ? :
[]de préciser aussi que la vapeur d'eau en tant que gaz condensable aux températures terrestres ne gouverne pas le climat de la planète tout simplement parce que sa concentration est une conséquence de la température, pas un facteur premier.[]

Selon mes observations cela pourrait ne pas être tout à fait la situation réelle. La vapeur d'eau étant liée à la pluviométrie, je constate que celle-ci varie sur plusieurs décennies. Et ce en étroite relation avec l'indice aa lu-même corrélé aux taches solaires*. Comme je le faisais remarquer à Meteor c'est surtout lorsque l'ionosphère "s'ouvre" que les précipitations sont parfois les plus intenses. D'où ma remarque que l'eau varie selon ce que l'ionosphère a décidé de faire tomber. Ce sont parfois des trombes qui pourraient donner un taux d'évaporation différent selon les périodes. Enfin c'est un raisonnement basé sur l'observation plus que sur les coefficients.

De plus nous avons eu une discussion à ce sujet sur le forum de TDF qui inidque une carte des anomalies d'évapotranspiration. J'y ai donné mes explications en lien justement avec la pluviométrie qui n'est pas linéaire. Ce qui plaide pour une cause externe de ces variations que je me propose de défendre sérieusement (mais en toute modestie)voir le fil de discussions et ce que je pense de ces anomalies d'évapotranspiration http://www.laterredufutur.com/html/phpBB3/viewtopic.php?f=10&t=22&start=650

Les démonstrations académiques sont en effet parfois trompeuses ;)

* j'ai déjà indiqué sur ce blog le graphique que j'ai produit pour illustrer la situation réelle http://lh3.ggpht.com/_RNcuBmROmic/TLIz6r525HI/AAAAAAAAAeo/P1nPT7kH6Ds/s640/INDICE%20AA%2Bcourbes%20pluvio%20W.Fondevilla%2BP.R%C3%A9gnier.jpg en blanc la pluviométrie, ligne rouge les taches solaires, la bleu l'indice aa.

Meteor me conseille de trouver un coefficient pour faire plus sérieux, mais je voudrais savoir lequel serait le plus judicieux ?

Commentaire n°11 posté par Patricia Régnier le 24/10/2010 à 13h56

A propos des relations nuages -aérosols dans ces simulations. Il est très peu probable qu'aérosols et nuages soient couplés. Cela impliquerait une microphysique détaillée et fort coûteuse.

On peut le regretter mais c'est un peu secondaire,
ce qui est important là dedans, c'est
1 de préciser l'ordre de grandeur des effets de serre des différents GES et surtout de préciser pourquoi on peut trouver des réponses différentes suivant les méthodes de calcul
2 de préciser aussi que la vapeur d'eau en tant que gaz condensable aux températures terrestres ne gouverne pas le climat de la planète tout simplement parce que sa concentration est une conséquence de la température, pas un facteur premier

Ces résultats sont surtout qualitatifs . En soi, faut bien dire qu'enlever tout le CO2, c'est quand même fort académique.

Commentaire n°12 posté par sirius le 23/10/2010 à 15h40

oui, la légende est maladroite (soyons gentil, si ça venait d'Allègre qu'est ce qu'on aurait dit :) ) : pour beaucoup de courbes ce ne sont pas des % de changements mais des valeurs réelles exprimées en % , sinon elles devraient toutes partir de zéro !

une petite remarque sur la linéarité de la réponse en réchauffement et en refroidissement. La variation d'albedo due à la glace n'est pas extrapolable indéfiniment , une fois qu'elle atteint 0% (plus de calotte polaire et de glaciers) ou 100 % (boule de neige), elle sature. Or manifestement il y a nettement plus actuellement de réservoir de "froid" par augmentation que de "chaud" par diminution de la couverture de glaces (ce qui est en accord avec les données paléo qui montrent des périodes récentes de glaciations bien plus froides, mais pas bien plus chaudes). La couverture peut augmenter de 35 % en passant de 10 à 45 % , mais pas diminuer de 35 % en passant à - 25 % ! La réponse du coté du réchauffement est donc probablement inférieure à celle du coté du refroidissement, et d'autant plus que l'impact des surfaces glacées aux hautes latitudes qui reçoivent moins de rayonnement est inférieure à celle des latitudes moyennes.

On voit que la VE ne constitue qu'environ la moitié de la rétroaction , l'autre moitié étant la variation d'albedo due à la glace et aux nuages. Dans le sens du RC, cette contribution est probablement donc bien plus faible pour la glace, et douteuse pour les nuages qui sont essentiellement paramétrés dans le modèle, et donc peu fiables.Comme on a souvent discuté ici, le coefficient de rétroaction total vaut 1/(1-F) où F est la somme des facteurs de rétroactions. Le facteur 3 d'amplification (en passant de 0.3 à 1 Km2 / W ) veut donc dire que globalement F =0.67 (ce qui est la valeur centrale retenue par le GIEC). Mais si on enlève l'influence de la glace et qu'on met en doute les nuages, on peut donc diviser par 2 cette valeur , ce qui donne F = 0.33 et donc 1/(1-F) = 1.5, on n'est plus qu'à 2 K / doublement. On retombe toujours sur un peu la même fourchette d'incertitude....

Commentaire n°13 posté par gilles le 23/10/2010 à 10h05

oui mais il est possible aussi et je dirais même probable que la force de la rétroaction VE augmente lorsque la température augmente.

c'est dû à clapeyron et au fait que l'absorption par continuum de la VE finit par faire ressembler la VE à un corps gris.

j'ajoute que comparer à Allègre tout de même...

si la légende est maladroite, c'est tout de même lisible suffit d'interpréter un peu et il n'y a rien de faux, alors que pour Allègre, hum...

Réponse de meteor le 23/10/2010 à 10h19

La figure est un peu ambigüe pour la couverture nuageuse (et l'albédo et la banquise): à quoi correspond "% change" quand la valeur à t=0 est égale à 60%? Il aurait été plus simple de tout mettre à 100 à t=0 (comme pour la vapeur d'eau).

Commentaire n°14 posté par jcl le 23/10/2010 à 08h58

pour revenir aux nuages, il y a un truc curieux : la couverture nuageuse varie bien plus dans les premières années, là où a priori seul le fait d'avoir enlevé les GES compte, mais où la température ne baisse que de quelques °C, que dans tout le reste, où bien plus de changements se passent sur la couverture de glace, l'albedo, la température... y a une explication à ça?

Commentaire n°15 posté par Gilles le 23/10/2010 à 08h00

je ne sais pas, mais c'est une bonne remarque.

en relisant l'article, finalement pas suffisamment précis, je vois que l'expérience consiste à mettre à zéro tous les GES et les aérosols.

rectification: NON, les aérosols ne sont pas concernés (voir réponses suivantes)

je supprime donc le reste de cette réponse, sauf:

faudrait poser la question à Gavin Schmidt sur son blog en espérant qu'il soit disponible.

fait

Réponse de meteor le 23/10/2010 à 09h48

J'en profite pour poser une question sur la mesure de la température par satellite (http://discover.itsc.uah.edu/amsutemps/execute.csh?amsutemps): pourquoi la température près de la surface (canal 04) est de -16°C et non pas +14°C ?

Commentaire n°16 posté par jcl le 22/10/2010 à 16h32

il ne s'agit pas des températures de surface (ça n'existe pas par satellite, du moins c'est pas très fiable) mais des températures de la couche atmosphérique la plus près de la surface, ce qui correspond à une hauteur moyenne de l'ordre de 4/5 km.

avec un gradient moyen de -6.5 °C/km ça explique qu'on ait des températures négatives pour cette couche.

Réponse de meteor le 22/10/2010 à 16h46

au fait pour les "colles" posées par Meteor à la fin :
en prenant un flux solaire moyen de 342 W/m^2 (1/4 de la constante solaire) et un albedo de 0,415 , on trouve une température effective moyenne de (342.(1-0.415)/5.67e-8)^1/4 = 243 K soit - 30°C.

Le fait que la température soit plus chaude est probablement donc dû à ce qu'il reste de vapeur d'eau. Cependant la comparaison entre les deux est difficile car la température moyenne de surface n'est pas la température effective moyenne (racine 4e de la moyenne des T^4). De façon générique, la température effective moyenne est supérieure à la température moyenne car la partie "plus chaude que la moyenne" contribue plus à la température effective que la partie la plus froide (il y a une pondération par T^3).

Je comprends que l'article trace la température moyenne , pas la température effective. La question posée n'est donc pas tout à fait correcte.

Commentaire n°17 posté par Gilles le 22/10/2010 à 15h49

>le problème est ici épistémologique : que "prouve" au juste une simulation numérique ? elle prouve les conséquences des hypothèses faites. Elle ne prouve pas que ces hypothèses sont justes.

Voila formulé clairement le malaise éprouvé à la lecture de l'article.
Merci

Commentaire n°18 posté par Mr Hulot le 22/10/2010 à 09h05

Spencer fait un commentaire sur cet article, qui rejoins assez ce que j'aurais eu envie de dire. Ce papier use un modèle fondé sur un paradigme, sur les conséquences de la description du climat faite par des modèles. Les modèles climatiques actuels décrivent la Terre comme dans un état de quasi équilibre, soumise à un forçage externe , amplifié par une réponse interne due à la vapeur d'eau. La seule cause de variation est les changements des forçages , le mécanisme d'amplification étant lui supposé toujours identique. Dans ce cadre là, l'article est juste et cohérent, et vérifie les conséquences de ses hypothèses. Il n'y a donc pas de problème avec ses résultats, dans le cadre de ce paradigme.

Mais la critique faite aux modèles est que la réponse climatique pourrait etre plus compliquée que ce que les modèles décrivent, parce que la réponse aux forçages pourrait elle-même varier. Par exemple les modèles montrent eux-mêmes des cycles de courte période de type ENSO, même si ils ne la décrivent pas bien. Mais ils ne savent pas retrouver des cycles de plus longue période, type AMO et PDO, sans même parler de cycles de plus grande durée dont nous ignorons à peu près tout. Les cycles sont des écarts à l'hypothèse de départ, puisqu'il s'agit de variabilité interne sans changement du forçage. Mais la doxa climatique actuelle est que ces variations ne sont importantes que sur une courte période et disparaissent au-delà de 30 ans (ce qui est déja faux sur l'AMO qui a une période plus longue, d'ailleurs). Mais cette assertion n'est pas prouvée , et surement pas en faisant tourner des modèles numériques qui sont fondés dessus !

le problème est ici épistémologique : que "prouve" au juste une simulation numérique ? elle prouve les conséquences des hypothèses faites. Elle ne prouve pas que ces hypothèses sont justes. La comparaison avec la réalité (pas possible ici) peut augmenter la confiance que ces hypothèses sont justes, mais n'en constitue pas non plus une preuve forte. La seule preuve forte serait de démontrer qu'il est impossible que d'autres hypothèses les reproduisent (ce qui est généralement difficile à faire), ou bien de prévoir systématiquement des choses très peu probables - ce qui n'est pas le cas des modèles climatiques qui se contentent d'etre "dans les barres d'erreur" de ce qui est observé. Une simulation comme celle-ci n'apporte donc en fait rien à la question posée , qui est la validité des hypothèses faites pour l'effectuer : elle ne fait que confirmer les conséquences de ces hypothèses.

Commentaire n°19 posté par Gilles le 22/10/2010 à 08h30

le modèle utilisé a été, si j'ai bien compris, "bloqué" côté océan (couche bien mélangée avec diffusion thermique dans l'océan profond).

Il ne peut donc simuler d'oscillations réalistes.

Concernant le fait qu'il est la conséquence d'hypothèses faites, c'est certain.

Je pense qu'il y a toujours, dans n'importe quel domaine scientifique, des hypothèses faites.

Ces dernières concernent, à mon sens, les méthodes de calcul faisant appel à un certain niveau d'approximation (comme toujours) et la fameuse paramétrisation, par exemple concernant la microphysique des nuages ou autres microphénomènes.

Réponse de meteor le 22/10/2010 à 10h02

Question d'un "béotien" en climatologie.
J'avais toujours lu que sans effet de serre, la température d'équilibre de la terre serait d'environ -18 à -19 °c, mais compte-tenu de ce niveau, avec l'extension des glaciations qui s'en suivrait, descendrait à -50, voire -100°c.
Cela ne se voit pas sur les courbes et cela m'étonne!

Etonnant aussi que l'albédo reste quasiment constant après 5 ans, alors que les surfaces glacées vont s'étendre!

De plus, avec une baisse pareille, la circulation dans l'atmosphère et dans les océans serait très modifiée. De même pour les types de nuages. Le modèle de simulation en tient-il complètement compte?

Tout cela m'interroge toujours sur le degré de réalité que peuvent simuler les modéles.

Commentaire n°20 posté par gpiton le 21/10/2010 à 21h42

bonne remarque.

le modèle présente une "tare" assumée, à savoir qu'on a bloqué la circulation océanique.

Comme le disent les auteurs, il subsiste, au bout de 50 ans, une bande non gelée au niveau de l'équateur.

Cette bande n'est toutefois pas très chaude (voir fig 3 de l'article) et il n'est pas inconcevable qu'en cas de circu océanique "débloquée" cette bande gèle à son tour, ce qui précipiterait le basculement vers l'état stable "boule de neige" dont la température moyenne serait effectivement très basse (pas -100°C quand même, plutôt -50°C avec un albédo de 60%).

Il y aune différence importante à mon sens avec les états "boule de neige" du passé (si on considère qu'ils se sont réellement déroulés), c'est l'insolation.

Les dernières glaciations de ce type (ou approchant) datent en effet de -700 Ma, époque où le soleil était plus faiblard de 5% environ.

Réponse de meteor le 22/10/2010 à 10h39

2- pourquoi la température effective de la Terre est-elle, in fine, supérieure à cette température effective alors qu'on a enlevé tous les GES incondensables?
D'après la figure ci dessus il reste pas mal de vapeur d'eau à l'équilibre donc pas mal d'effet de serre.

Commentaire n°21 posté par jcl le 21/10/2010 à 18h49

oui et il reste aussi des nuages qui ont un effet de serre également.

Réponse de meteor le 21/10/2010 à 18h57

OK. Je pensais naïvement que l'équilibre radiatif de la terre était atteint beaucoup plus rapidement. Le temps que met le TOA à revenir à l'équilibre (10ans! à 30 W/m2 cela doit correspondre à une énergie assez considérable) est-il du à l'inertie thermique des océans (+ formation des glaces) ou ... ?

Commentaire n°22 posté par jcl le 21/10/2010 à 14h38

En fait c'est du à deux choses:

1-comme tu dis l'inertie thermique

2-la force de la rétroaction

là c'est plus dur à comprendre, mais plus la rétro est forte et plus le système a du mal à revenir à l'équilibre.

le plus simple et de résoudre l'équation différentielle qui donne le flux TOA en fonction du temps.

Réponse de meteor le 21/10/2010 à 14h48

Oups, finalement je pense avoir lu un peu trop vite. Après relecture (mais finalement l'article n'est pas si clair): effet de CO2 direct = 20% et avec les rétroactions presque 100%! Je rate quelque chose ou quoi?

Commentaire n°23 posté par jcl le 21/10/2010 à 13h09

Lorsqu'on enlève tout le CO2, et les autres GES, la seule chose instantanée qu'on voit c'est le flux TOA qui baisse.

Sur le graphe on le voit baisser de 33 W/m2.

Ensuite, comme la température baisse, le flux remonte progressivement jusqu'à ce que l'équilibre radiatif soit retrouvé.

On ne peut voir par contre, l'effet différencié du CO2 seul sur la température, en tous cas sur ce graphe.

Sinon, ce qu'on peut dire, en se référant à l'article précédent, c'est que grossièrement, enlever tous les GES (CO2+autres incondensables) donnerait une baisse de température de -33W/m2 * 0.301K.m2/W = -10K.

Le modèle GISS donne -34K pour l'ensemble dont 33% environ de réponse GES sans rétroactions, le reste ce sont les rétroactions VE+nuages+albédo de surface.

On peut aussi avoir une idée grossière du coefficient de sensibilité en divisant les 34K par les 33 W/m2, soit très proche de 1K par w/m2.

Si on suppose qu'on est linéaire, le doublement du CO2 amène à une sensibilité de 4K.

Réponse de meteor le 21/10/2010 à 14h09

Cela permet de quantifier l’effet réel de CO2 (25% de l’effet de serre en tenant compte des rétroactions si j’ai bien compris) mais c’est dommage que ne soit pas représenté le décrochement à t=0 lorsque ils enlèvent tout le CO2 de l’atmosphère, cela permettrait aussi de voir l’effet direct de CO2 (avant les rétroactions).

Commentaire n°24 posté par jcl le 21/10/2010 à 13h05