Bonjour et bonne année 2010,
Sur les 342W/m2 qui nous vient du Soleil, 82 W/m2 sont réflétée par l'atmosphere (les gaz atmosphèrique+nuages) puis 20W/m2 par la surface de la Terre (sol+ocean).
Et il est dit que sur 342W/m2 qui nous vient du Soleil, que 65W/m2 serrait absorbé par l'atmosphère.
Suivant la concentration des gaz qui absorbent le plus d'energie (CO2, H20, O2, 03 stratosphèrique,...) comment peut on calculer l'energie absorbé venant du Soleil ??
Merci
Williams
Euh le flux solaire moyen est d'environ 1300W/m² et non pas 342W/m².
Environ 70% retourne dans l'espace que ce soit par réflexion sur l'atmosphère ou émission de la part de la Terre.
Ce qui conduit à ce flux moyen d'environ 390W/m² au final...
Où passe toute cette énergie? précisément aucune idée.
Je sais que la question des bilans d'énergie à l'échelle de la Terre est très très mal connue et qu'une bonne partie de la recherche climatologique se concentre dans ce domaine crucial.
Comment calculé la quantité absorbé directement par les GES? facile. Il suffit de connaitre leur pouvoir d'absorption. Là où ça devient moins facile c'est qu'ils se mettent à émettre à leur tour...
Bref c'est une question qui est tout sauf simple.
le flux solaire moyen est d'environ 1368W/m² a un point de la Terre juste avant d'entrer dans l'atmosphère. Mais sur tout la latitude (du pole nord au pole sud) de la Terre elle est de 1368/4=342W/m2.
C'est pour ca qu'on voit dans les schemas des bilans d'energies qu'il y a en moyenne 342 W/m2 arrivant en haut de l'atmosphere.
Comment calculé la quantité absorbé directement par les GES? facile. Il suffit de connaitre leur pouvoir d'absorption.
C'est justement parmis les éléments dont je cherche....
Williams
Williams je ne comprends pas ton raisonnement si 342 Watt/m² c'est l'ensoleillement au pôles... Il est évident qu'à l'équateur c'est beaucoup plus important pour le calcul... La moyenne d'ensoleillement c'est une intégrale avec le temps qui passe, la météo etc... de rayonnements à des surfaces courbes, divisées par la surface et c'est beaucoup plus compliqué
Victor
Williams je ne comprends pas ton raisonnement si 342 Watt/m² c'est l'ensoleillement au pôles... Il est évident qu'à l'équateur c'est beaucoup plus important pour le calcul... La moyenne d'ensoleillement c'est une intégrale avec le temps qui passe, la météo etc... de rayonnements à des surfaces courbes, divisées par la surface et c'est beaucoup plus compliqué
Les 342w/m2 ne sont l'ensoleillement au pôles... mais l'energie recu par le Soleil en haut de l'atmosphere sur toute la latitude donc de 90° NORD à 90° SUD et sur les 12 mois de l'années.
Cette valeur est divisée par 4 car on intègre le flux sur la surface de la terre ; aux pôles le flux est proche de 0 et il est maximum à l'équateur (1368w/m2) : Sur la globalité de la surface terrestre on a cette valeur moyenne.
En fait ce 4 est simplement le rapport entre la surface du disque formé par le diamètre de la terre et la surface de la sphère terrestre.
Williams
Khainyan
Nan mais nan.
C'pourtant une question toute bête. Connaissant le flux solaire on a aucun mal à calculer celui capté par la Terre. Connaissant la surface exposée (la moitié de la Terre, assimilée à une sphère) on obtient un flux moyen surfacique. Pas besoin de se compliquer la vie.
Le pb est que c'est plus compliquer que ceci.
Car pour savoir la quantité d'energie qu'absorbe la Terre il faut ce baser sur l'energie emis par le Soleil, l'albedo de l'atmosphère (nuages, les gaz) et de la Terre (sol+ocean) et l'absorption de l'energie par l'atmosphère (l'UV par l'ozone stratosphèrique,... Et ce dernier éléments est se que je n'arrive pas a calculer suivant la concentration des gaz (O3, H2O, CO2). Ceci viendrait du spectre de la lumiere si je ne me trompe pas.
Donc suivant la concentration des gaz qui absorbent le plus d'energie (CO2, H20, O2, O3 stratosphèrique,...) comment peut on calculer l'energie absorbée venant du Soleil ??
Williams
Khainyan
Ma remarque concernait exclusivement le calcul du flux moyen reçu par la Terre, nullement un quelconque calcul de l'énergie absorbée...
OK j'avais pas compris que tu disais ceci suivant le calcul du flux moyen reçu par la Terre.
Ceci est encore facile a calculer.
Un des seul site avec des infos que j'ai trouve est cette page PDF en anglais : http://cdsagenda5.ictp.it//askArchive.p ... &type=misc Mais complique a tout comprendre.
Concernant se que je cherche auriez vous une idee pour calculer ceci ??
Williams
1 mois apres ma question personne n'a de reponse alors que le forum est sur la science, physique.... ??
En cherchant j'ai trouvé ce site qui permet de donner la quantité d'énergie solaire filtré par différents gaz en fonction de la longueur d'onde émise (il faut aller tout en bas) : http://www.sciences.univ-nantes.fr/phys ... defloi.htm
Mais n'ayant pas l'experience pour traiter ceci donc je ne sais pas comment on peu faire les calculs sur Excel.
help me please
Williams
Victor
C'est pas avec Excel et ton petit ordinateur que tu pourra calculer c'est plus une question de topologie de répartition de l'atmosphère et ça demanderait un gros calculateur du genre de ceux de la climatologie avec un Pétaflop ou plus
Je pense que cela doit etre possible car pour l'energie que la Terre refléchie suivant le type de sol (océan, désert....), les types de nuages (bas, moyen et haute altitude), la concentration des gaz c'est calculable ceci comme le montre un lien que j'ai donnée.
Donc pourquoi pas l'energie venant du Soleil qui est absorbée par l'atmosphère 
Williams
Si tu veux vraiment te lancer dans des calculs il va te faloir faire une bonne quantité d'approximation.
Tout d'abord on va considérer un flux constant et uniforme (on peut alors déterminer le flux par unité de surface en tout point de manière trèèèèèès simple).
Ensuite considérer que tout le rayonnement est absorbé et que ça se comporte comme un flux de chaleur.
Ensuite en connaissant l'enthalpie molaire des gaz (et leur concentration dans l'atmosphère), tu ne devrais pas avoir trop de mal à déterminer la variation de température de ceux-ci 
Bien sûr on considère là un système fermé....
En fait on a fait tellement de considérations que la quantité absorbée c'est celle reçue
Khainyan
Si tu veux vraiment te lancer dans des calculs il va te faloir faire une bonne quantité d'approximation.
Tout d'abord on va considérer un flux constant et uniforme (on peut alors déterminer le flux par unité de surface en tout point de manière trèèèèèès simple).
Ensuite considérer que tout le rayonnement est absorbé et que ça se comporte comme un flux de chaleur.
Ensuite en connaissant l'enthalpie molaire des gaz (et leur concentration dans l'atmosphère), tu ne devrait pas avoir trop de mal à déterminer la variation de température de ceux-ci
Bien sûr on considère là un système fermé....
En fait on a fait tellement de considération que la quantité absorbée c'est celle reçue
Le probleme c'est que ca n'absorbe pas tout le rayonnement. Puis ca depend pas que d'un élément mais surtout de 3 (CO2, H2O et nuages)
Par exemple disont qu'on a :
- en un point : un flux solaire de 1368W/m²
- le CO2 une concentration d'une moyenne de 350 ppm sur Terre
Comment se calcul l'energie absorbée par le CO2 ?
Williams
franckpiton
williams
Comment se calcul l'energie absorbée par le CO2 ?Williams
ça veut dire quoi ?
Le CO2 est énergievore ?
Sur 342 w/m2 de rayonnement solaire qui vient sur toute la surface de la Terre 65w/m2 sont absorbé par les nuages, C02 et H2O.
Comme on on peu voir au schema le haut de l'atmosphere de la Terre recoit sur toute la surface : 342W/m2
102w/m2 sont réfléter par le sol (20W/m2) + nuages et les gaz de l'atmosphère (82W/m2). Mais 65W/m2 sont absorbée par certain gaz. Donc en tout 175W/m2 arrive au sol et sont changé en chaleur : 342-82-20-65=175W/m2
Je voudrais savoir comment on calcul ces 65W/m2 suivant la concentration des gaz et voir la surface des nuages.
Donc je pensais commencer par le CO2 pour commencer a comprendre.
Williams
Khainyan
Par ce qu'elle ne veut pas dire grand chose.
Donc je vais reposer la question plus precisement :
je voudrais qu'avec les moyennes des données atmospherique... qu'on connait :
- constante solaire en moyenne de : 1368 W/m2 donc 342 W/m2 à l'echelle de la planete ;
- CO2 il y en a en moyenne : 350 ppm ;
- CH4 il y en a en moyenne : 1683 ppb ;
- N2O il y en a en moyenne : 307 ppb ;
- CFC 11 il y en a en moyenne : 539 ppt ;
- CFC 12 il y en a en moyenne : 469 ppt ;
- N2O il y en a en moyenne : 780,84 ppm ;
- H2O ily en a en moyenne : 0 à 4% mais je ne trouve combien en ppm ou ppb... ;
- la couverture des nuages de BAS ALTITUDE ( 2 km d'alti.) qui couvre en moyenne 25% de la surface ciel ;
- la couverture des nuages de MIS ALTITUDE ( 5 km d'alti.) qui couvre en moyenne 10 % de la surface du ciel ;
- la couverture des nuages de HAUTE ALTITUDE ( 10 km d'alti.) qui couvre en moyenne 15 % de la surface du ciel ;
- le ciel clair couvre en moyenne 50% de la surface du ciel ;
- les oceans couvrent 70% de la surface de la Terre ;
- la surface vegetale couvrent 20% de la surface de la Terre ;
- les déserts couvrent 5% de la surface de la Terre ;
- les surfaces enneigé et glacées couvrent 5% de la surface de la Terre ;
qu'on puisse retrouver avec Excel les valeurs de l'energie venant du soleil réflétée par l'atmosphere+nuages (82w/m2), par les sols (20W/m2) et absorbée par l'atmosphère+nuages (65w/m2) et donc trouver l'energie qui arrive sur Terre 175w/m2.
Dans ce fichier http://icp.giss.nasa.gov/education/geeb ... 990209.xls on a quelques calculs (A simple climate model to conduct experiments on the radiative effects of a planet under various conditions: Black Body, Reflective Surface, Raleigh Scattering and Aerosols, Clouds and Stratospheric and Tropospheric Components. This stand alone version includes data tables in which the investigator may save data for analysis at a later time) aussi suivant la pression atmos., l'hauteur solaire, et des propriétés de l'atmosphère données...
Pour l'instant j'ai trouvé la solution pour calculer l'energie venant du Soleil qui est réfletée par les nuages, l'atmosphere et le sol mais pas l'energie absorbéé par l'atmosphere.
Sais tu où je pourais poser la question ou bien a qui je pourais poser la question "comment on peus calculer l'energie venant du soleil absorbée par l'atmosphere suivant ces donnée" pour avoir la reponse ou bien comme faire ??
merci
Williams
Arrête de dire que le haut de l'atmosphère recoit ~300W/m^2 de rayonnement... Quand tu poses une question ne viens pas avec des certitudes en rembarrant ceux qui tentent de t'aider.
Pour connaitre la quantité de rayonnement absorbée par l'atmosphère tu as deux méthodes :
- l'experience : tu mesure le flux hors atmosphère puis tu mesure le flux après atmosphère, tu fais la différence. Ca y est tu sais combien l'atmosphère à enlevé.
- le modèle : ce moyen sert surtout à affiner la mesure réalisée auparavant. Apparemment tu as l'air de chercher directement un modèle bien compliqué sans essayer d'en faire un simple auparavant.
Calcule déjà ce qu'une couche de gaz uniforme, perpendiculaire au flux, composée d'un seul gaz, réfléchi, absorbe, diffuse, transmet, réémet...
Après seulement tu pourras penser à rajouter plusieurs gaz, des nuages, un sol qui réfléchit, une courbure de la couche gazeuse, etc.
Et pas la peine de parler de supercalculateurs, la physique est un problème de raisonnement, pas de calcul.
Bap2703
Arrête de dire que le haut de l'atmosphère recoit ~300W/m^2 de rayonnement... Quand tu poses une question ne viens pas avec des certitudes en rembarrant ceux qui tentent de t'aider.Pour connaitre la quantité de rayonnement absorbée par l'atmosphère tu as deux méthodes :
- l'experience : tu mesure le flux hors atmosphère puis tu mesure le flux après atmosphère, tu fais la différence. Ca y est tu sais combien l'atmosphère à enlevé.
- le modèle : ce moyen sert surtout à affiner la mesure réalisée auparavant. Apparemment tu as l'air de chercher directement un modèle bien compliqué sans essayer d'en faire un simple auparavant.
Calcule déjà ce qu'une couche de gaz uniforme, perpendiculaire au flux, composée d'un seul gaz, réfléchi, absorbe, diffuse, transmet, réémet...
Après seulement tu pourras penser à rajouter plusieurs gaz, des nuages, un sol qui réfléchit, une courbure de la couche gazeuse, etc.
Et pas la peine de parler de supercalculateurs, la physique est un problème de raisonnement, pas de calcul.
La 1ere methode je ne peus pas car ce n'est pas a partir de mesure mais a partir de donner (voir ci-dessus) que je cherche a realiser cela.
Concernant ceci "Calcule déjà ce qu'une couche de gaz uniforme, perpendiculaire au flux, composée d'un seul gaz, réfléchi, absorbe, diffuse, transmet, réémet..." le pb est que je n'ai pas l'experience et c'est pourquoi je pose cette question pour qu'on m'aide a realiser ceci.
Williams
Y a rien à aider.
On fait pas de la thermodynamique en trois post de forum.
Donc si tu peux pas faire tes modèles, personne ne le fera, ici, à ta place.
Néanmoins je te signal que la première méthode s'applique très bien.
Il arrive environ 1400W/m², environ 70% reparte à terme dans l'espace. Conclusion environ 350W/m² ont été absorbé par la Terre, et principalement par l'atmosphère.
Cela ne sert absolument à rien de faire des bilans précis, surtout quand on raisonne sur des valeurs moyenne de puissance...