Très souvent, afin, semble-t-il, de me démontrer que mes calculs sont faux, il est répondu à mes arguments la phrase suivante : « D’ailleurs le rayonnement sortant en haut de l’atmosphère vers le cosmos, mesuré et confirmé des centaines de fois par les satellites, est un rayonnement à 255 K, soit à -18°C. »

Cette réponse apparemment conforte la plupart des scientifiques dans l’idée qu’il y a bien un effet de serre, car, disent-ils, cela montre qu’il ferait -18°C s’il n’y avait pas de gaz à effet de serre…

Ceci est une erreur de raisonnement très répandue. Nous allons expliquer pourquoi ce n’est pourtant rien d’autre qu’une erreur de raisonnement.

Pour commencer, je dis clairement que je suis bien entendu tout à fait d’accord avec l’affirmation, vérifiée en effet par les mesures des satellites, comme quoi le rayonnement sortant est un rayonnement à 255 K. Je dis simplement et tout aussi clairement qu’assimiler ce fait vérifié à l’idée qu’il en serait de même du rayonnement entrant est une confusion entre le rayonnement entrant et le rayonnement sortant. A raisonner de cette façon en ce qui concerne par exemple le Soleil, il faudrait conclure que si le Soleil émet un rayonnement à 5 500°C, c’est qu’il reçoit un rayonnement entrant de 5 500°C ! Cela est évidemment inexact. Autre exemple très significatif : sur la planète Vénus, le rayonnement solaire entrant ne parvient pas jusqu’au sol, en raison de l’extraordinaire opacité de l’atmosphère de cette planète. Le rayonnement solaire entrant au sol est donc nul. Pourtant le rayonnement sortant du sol montre que ce sol est à la température de 462°C. Il va m’être dit ici qu’en retour l’atmosphère de Vénus renvoie un rayonnement dû aux gaz à effet de serre. Admettons, car je ne suis pas du tout certain que ce soit vrai, mais dans ce cas, qu’est-ce que cela signifierait ? Sinon que la température, grâce à cela, resterait stable au sol ? En aucun cas cela n’expliquerait la valeur de cette température ! Il y a égalité entre un rayonnement sortant dû à une température x créant en retour un rayonnement entrant à une température qui ne dépassera pas x. Mais que vaut x ? L’égalité ci-dessus, hors rayonnement solaire, ne nous renseigne en rien sur la valeur de x. C’est exactement la même chose dans le cas de la Terre. Son sol est à une température y. Le sol rayonne donc. Son rayonnement est celui qui correspond à sa température qui est y. A l’équilibre, il y a, peut-être, car je n’en suis pas certain, un rayonnement en retour, donc entrant, provenant de l’objet chauffé, parvenu lui aussi à une température égale à y. Mais que vaut y ? Il existe une légende en thermodynamique, comme quoi faire un bilan renseignerait d’office sur les températures des rayonnements concernés. Il serait même suffisant de faire un bilan radiatif moyen pour déterminer les températures moyennes. Ceci est évidemment, j’insiste sur ce point, une légende. Dans la réalité, ceci n’est vrai qu’en un point donné. Si, en ce point, le rayonnement entrant est constamment égal au rayonnement sortant, alors la loi de Stefan-Boltzmann nous donne la température en ce point. Seul bémol à ce principe : encore faut-il déterminer correctement ce que signifie entrer en un point et sortir de ce point. Nous y reviendrons.

Illustrons-le encore par un autre exemple. Supposons que nous sentions très fiévreux. Nous désirons savoir quelle est notre température afin d’aviser sur l’attitude à prendre : devons-nous consulter ou non ? Pour cela, nous faisons un bilan radiatif par exemple de nos deux mains mises en face l’une de l’autre. Nous constatons que ce bilan est équilibré. La main gauche ne chauffe pas la main droite et la main droite ne chauffe pas notre main gauche. Avons-nous le renseignement désiré ? Evidemment, non…

Mais tentons de poursuivre le cheminement de cet étrange raisonnement de mes confrères. La Terre est en équilibre radiatif, m’avance-t-on… Sinon elle n’aurait pas arrêté de chauffer depuis des siècles et serait à l’heure actuelle détruite par ce chauffage. C’est exact en effet mais qu’est-ce que cela signifie ?

Faisons deux propositions pour l’exprimer:

a) A chaque instant, le total de la puissance entrante en watts est égal au total de la puissance sortante, en watts.

b) Chaque mètre carré de la Terre reçoit en moyenne, sur 24 h, individuellement, une puissance égale à celle qu’il émet en 24 h.

Laquelle est la bonne ?

De toute évidence, c’est la première. Raisonner ici avec des moyennes sur une durée comme il est dit au b) n’a pas de sens. Raisonner par contre de façon instantanée fait comprendre ce qu’il se passe. Il suffit pour l’admettre de s’incliner devant les faits. Un mètre carré situé au zénith à l’équateur ne reçoit pas, même en moyenne, un rayonnement à -18°C. Par contre, le système Terre-atmosphère, au-dessus de ce point, émet bien à chaque instant vers l’espace un rayonnement à -18°C. De même, un point situé au pôle ne reçoit pas, même en moyenne, un rayonnement à -18°C. Par contre, le système Terre-atmosphère émet bien, à chaque instant, vers l’espace, y compris au dessus des pôles, un rayonnement à -18°C. Ou encore, comment tenons-nous compte du fait qu’un point situé du côté nuit ne reçoit pas de rayonnement du tout pendant la moitié du temps ? Alors que par contre, le système Terre-atmosphère émet bien, y compris la nuit, un rayonnement à -18°C vers l’espace, comme le montre la photo en infra-rouge suivante de la Terre, vue du cosmos. Sur cette photo, on constate qu’en infrarouge, le jour et la nuit ne se voient pas et que la différence du rayonnement infrarouge sortant aux pôles et à l’équateur n’est pas significative. 

En aucun cas cela ne signifie qu’il en est de même pour le rayonnement entrant, ni que l’on pourrait raisonner ainsi : « Tout se passe comme si chaque mètre carré de la Terre recevait un rayonnement de 240 W/m² « . Cette dernière affirmation est tout simplement inexacte. La maintenir ne mérite qu’une appellation : c’est de la désinformation…

Quel calcul correct permet de se rendre compte qu’en effet le système Terre-atmosphère peut être considéré comme étant en équilibre radiatif ?

Le total entrant se calcule en multipliant la surface π R² d’un disque, où R est le rayon de la Terre, par la puissance en mètres carrés du rayonnement en provenance du Soleil, nombre que l’on appelle la constante solaire, qui vaut environ 1367 W/m². Nous obtenons un total entrant de 1367 πR² en W/m² .

Le total sortant se calcule autrement, en multipliant la surface totale de toute la sphère terrestre, 4 π R² par la puissance en W/m² correspondant à la température de ce rayonnement, puissance qui est d’environ 1367/4 W/m² soit environ 340 W/m². Ceci est bien légitime pour le rayonnement sortant puisqu’en première approximation, chaque point en haut de l’atmosphère émet bien le même rayonnement vers le cosmos, à chaque instant et où qu’il soit. Le total sortant est donc de (1367/4 ) x 4 π R² = 1367 π R² . Il est égal au total du rayonnement entrant parce que la division par 4 est compensée par la multiplication par 4. Tout ceci nous apprend ou plutôt nous confirme que le système Terre-atmosphère est bien en équilibre radiatif. Cela ne nous apprend rien de plus. Distribuer le rayonnement entrant pour tenter d’obtenir d’autres renseignements est une erreur, puisque cette distribution est contraire aux faits. Je ne vois donc pas ce que cette distribution vient faire dans un bilan radiatif du système Terre-atmosphère. En ce qui concerne le sol, il n’y a pas de rayonnement entrant la nuit. Faire comme s’il y en avait un relève de la manipulation des données. Calculer des moyennes dans ces conditions n’a pas d’utilité, même si ces moyennes sont exactes. C’est ce que cherche à faire comprendre ma comparaison avec une classe dans laquelle une épreuve a donné les résultats suivants : 15 élèves ont eu 14/20 et 15 élèves ont eu 0/20. La moyenne obtenue est de 7/20. Mais nous ne sommes pas en droit d’affirmer que tout le monde a eu cette note. Dans la réalité, personne n’a obtenu cette note ! Il y a pourtant bien égalité entre le total des notes entrantes réelles et le total des notes sortantes fictives, puisque les deux donnent un total de 210 points.

Nous allons ajouter une remarque qui me semble évidente. Les calculs faits par le GIEC seraient exacts si la Terre était en quelque sorte étalée à plat, avec une surface de 4 π R², et en train de tourner pour rester en permanence face au Soleil. Dans ces conditions-là, chaque point recevrait effectivement en permanence un rayonnement de 340 W/m² et émettrait en permanence un rayonnement égal de puissance 340 W/m², puisque tous les points seraient éclairés de la même manière. La loi de Stefan-Boltzmann pourrait alors nous donner la température en chacun de ces points et on trouverait une température de -18°C, effectivement. Y aurait-il une atmosphère sur cette Terre étalée à plat ? Je ne sais que répondre à cette question assez absurde comme le reste des calculs qui sont faits. Si nous admettons cependant qu’il y ait une telle atmosphère, alors quid du gradient thermique ? Il existerait sans modifier la température ? Étonnante propriété ! Non, décidément, il est impossible d’entrer dans de telles spéculations qui sont sans queue ni tête… L’erreur ici est à mon sens analogue à celle qui serait faite si, en navigation aérienne, on continuait à utiliser la géométrie euclidienne et non pas la géométrie correcte, c’est-à-dire la géométrie sphérique. La Terre n’est pas étalée à plat et elle tourne. Il faut donc employer d’autres raisonnements, les bilans radiatifs qui sont faits ne permettant pas de trouver les températures réelles, mais celles qui régneraient sur une Terre plate, avec un Soleil toujours présent et donc ni jour ni nuit.

Considérer que le rayonnement entrant se comporte de même que le rayonnement sortant et en tirer des valeurs de température au sol n’est donc pas un calcul sérieux. Non seulement ce n’est pas sérieux, mais, vu les conséquences politiques de cette affirmation dénuée de tout fondement scientifique, cela prend les dimensions, je n’hésite pas à le dire, d’un véritable crime contre l’humanité. Les scientifiques donnent à croire à leurs contemporains, sur une base évidemment absurde, que le réchauffement climatique observé pourrait être stoppé en diminuant drastiquement les émissions de gaz à effet de serre. Maintenir une telle affirmation sur une telle base mérite d’être qualifié comment, je pose la question ? Diminuer drastiquement les émissions de gaz à effet de serre n’aura aucun effet sur le réchauffement climatique, c’est assez facile de le confirmer, nous y reviendrons dans un autre article de ce site.