La naissance, la vie et la mort d’un nuage dans l’atmosphère
En matière d’événements climatiques, les chercheurs du GIEC, qui se vantent de « travailler sur une maquette de la Terre reposant sur des principes de physique universels, avec un jeu d’équations unique », mais qui avouent dans la foulée que « cela n’empêche «évidemment pas les incertitudes : il y en a dans le rôle des nuages », devraient être plus soucieux de la chronologie des découvertes faites par d’autres scientifiques qui, elles aussi, sont universelles. Il est aisé de le montrer.
Prenons par exemple deux boîtes de conserve, vides et équipée chacune d’un manomètre à eau et aussi d’un trou a la partie inférieure, que l’on obture sur l’une des deux boîtes.
Exposons-les au Soleil le matin et suivons les indications des manomètres.
Sur la boîte obturée, la pression monte jusqu’au moment où le Soleil passe au zénith, période où il dispense le plus de chaleur vers la Terre, puis redescend. D’un point de vue dynamique, c’est un non événement car, 24 heures plus tard, on se retrouve à la case départ.
Sur la boite non obturée, la pression reste constante, c’est-à-dire que de l’air s’est « envolé » durant le matin, pour se diluer dans l’atmosphère, tandis que d’autres molécules d’air les ont remplacées l’après-midi.
La masse de la boîte et de son contenu a donc légèrement diminué tant que le Soleil l’a chauffée.
C’est cette dilatation de l’air à pression constante, provoquée par la chaleur du Soleil (ou par toute autre source de chaleur), qui a sans doute incité les frères de Montgolfier à créer la première montgolfière !
En effet, en introduisant de l’air chaud par l’orifice non obturé d’une volumineuse enveloppe étanche, l’air ainsi dilaté, plus léger que l’air ambiant, exerce une poussée vers le haut sur l’enveloppe, dans le fluide qu’est l’air environnant : cette poussée est en fait celle qu’a découverte Archimède voici deux mille ans.
Or c’est la loi de la gravitation universelle de Newton qui permet d’expliquer la nature de cette poussée : le centre de la Terre détecte en temps réel tous les déséquilibres massiques existant dans l’atmosphère comme ceux qui existent dans l’eau des océans. Un morceau de bois, plus léger que l’eau qu’il déplace, est soumis à une attraction inférieure à celle subie par l’eau déplacée. La poussée gravitationnelle le renvoie vers la surface.
Il devient alors bien clair que, pour faire monter une masse d’air chaud dans l’atmosphère, il faut d’abord la chauffer afin de la rendre plus légère, ce que fait le Soleil, mais il faut ensuite que la poussée d’Archimède, c’est-à-dire en fait la loi de Newton intervienne pour faire monter dans l’atmosphère cette masse d’air chaud.
Si donc George Hadley, avocat passionné d’astronomie, avait raison, en 1735, d’affirmer que « le moteur de la circulation atmosphérique dans les tropiques est le réchauffement solaire », (cliquer sur Google « cellules de Hadley », puis Wikipédia), puisque la montgolfière, (1773), n’avait pas encore été découverte, il, est vain d’affirmer encore, en utilisant la méthode Coué, que « c’est le rayonnement solaire reçu à la surface de la Terre qui fournit l’énergie nécessaire pour déclencher les mouvements de l’atmosphère » (lettre jointe d’adeptes du GIEC, datant de 2009).
Vous constaterez plus loin que, penchés sur le berceau d’un nuage, on trouve à la fois un géniteur, c’est le Soleil, et aussi une génitrice : la poussée d’Archimède, autrement dit la Loi de Newton.
Il nous faudra aussi simplement mentionner au passage, outre la montgolfière, (1773), la loi de la dilatation des gaz de Gay Lussac, (1802), la loi d’Avogadro sur la densité des gaz, (1811), et la classification périodique des éléments de Mendeleïev, (1869), événements tous postérieurs à la loi de Hadley.
Puis nous montrerons plus loin comment le climat peut varier et même renvoyer du froid sur Terre en période de réchauffement climatique.
Enfin, nous verrons comment l’homme est dans une certaine mesure responsable de ces changements.
Notre atmosphère et sa complexité apparente
L’atmosphère terrestre est un mélange homogène essentiellement constitué de neuf gaz dont la concentration ne varie pas d’une année sur l’autre, (sauf légèrement pour le gaz carbonique).
La composition de ce mélange de gaz, nommé « air» avant qu’on l’ait analysé, est la suivante :
| Azote | 72,084 % | |
| Oxygène | 20,946 % | ppmv=parties par millions en volume |
| Argon | 0,934 % | On remarque qu’après l’Argon, gaz rare, les concentrations des gaz sont très faibles : |
| Gaz carbonique | 386 ppmv | 386 ppmv équivaut à 0,0386% ! |
| Néon | 18,18 ppmv | |
| Hélium | 5,84 ppmv | |
| Méthane | 1,745 ppmv | 1,745 ppmv signifie 0,0001745% ! |
| Krypton | 1,14 ppmv | |
| Hydrogène | 0,5 ppmv |
A cela, il faut ajouter la vapeur d’eau, c’est-à-dire l’eau, (de formule H20), à l’état gazeux.
Notre planète est la seule du système solaire où l’eau existe sous trois états: la glace des pôles et des montagnes à l’état solide ; l’eau des océans à l’état liquide ; la vapeur d’eau invisible de l’atmosphère à l’état gazeux.
Cette vapeur d’eau est capable de s’insérer jusqu’à une concentration de 4% dans l’air quand il se réchauffe et de s’en séparer quand il se refroidit.
Ce qui peut faire varier son taux dans l’air de < 1 à 4% selon les circonstances, (< 1 signifiant que la teneur de la vapeur d’eau dans l’air n’est jamais absolument nulle).
C’est pour cela que la teneur de l’air en vapeur d’eau, très variable, ne figure pas dans l’analyse.
Comment cette vapeur d’eau peut-elle ainsi jouer à cache-cache avec l’air ?
Prenons un exemple : un volume d’eau passant à l’état liquide à l’état gazeux, occupe un espace environ mille fois plus plus grand ! Les molécules gazeuses se choquent dans un énorme vide !
Ce changement d’état n’est pas gratuit : il absorbe une quantité chaleur égale à 550 kilocalories/kg.
On en déduit que, dans l’azote, principal gaz de l’atmosphère, il existe aussi un immense vide entre les molécules d’azote, au sein duquel les molécules d’oxygène et des autres gaz à l’état de traces n’ont aucune difficulté à trouver une place et à s’y installer définitivement.
Car il faudrait dépenser beaucoup d’énergie pour les séparer de l’azote par liquéfactions successives.
On comprend ainsi pourquoi l’eau à l’état gazeux peut trouver aisément sa place dans le vide existant au sein du gaz azote, jusqu’à une certaine concentration qui varie avec la température.
Mais aussi pourquoi cette vapeur d’eau perd son statut de locataire de l’azote dès que la masse d’air qui l’héberge entre en contact avec une masse d’air plus froide qui la condense sous forme de gouttes d’eau de pluie, en fournissant les 550 Frigories nécessaires pour créer cette condensation.
Tous les autres gaz figurant dans cette analyse de l’air : oxygène, argon, gaz carbonique, néon, hélium, méthane, krypton et hydrogène, ont des températures de liquéfaction inférieures à celles existant à la surface du globe, ce qui leur assure une présence continue à l’état de gaz dans l’azote.
Curieusement, l’homme connaît moins bien les propriétés de l’atmosphère dans laquelle il vit et respire, que celle des océans dont l’eau héberge les poissons.
Nous allons donc commencer par montrer qu’il existe un tri en temps réel concernant les corps immergés dans l’eau des océans, puis qu’il existe un tri semblable entre les masses d’air de densités différentes dans l’atmosphère.
L’existence d’un tri vertical en temps réel entre toutes les masses immergées dans les océans
250 ans avant J.C. environ, Archimède a découvert dans sa baignoire, en criant « Eureka », la célèbre poussée que l’on peut formuler comme suit :
« Tout corps, plongé dans un fluide au repos, est soumis à une force verticale dirigée vers le haut, égale au poids du volume de fluide déplacé ».
La gravitation universelle de Newton(1687), découverte 2 000 ans plus tard, permet d’expliquer cette poussée de la façon suivante.
La densité d’un morceau de bois étant plus faible que celle de l’eau, sa masse est inférieure à celle du volume d’eau déplacée par l’immersion du bois.
De ce fait, l’attraction terrestre exercée par le centre de notre planète est plus forte sur la masse d’eau déplacée que sur celle du morceau de bois, ce qui déclenche en temps réel la montée verticale du bois vers la surface.
On observe évidemment l’effet inverse dans le cas d’une pierre, dont la densité est supérieure à celle de l’eau.
La pierre entame aussitôt sa chute en direction du centre de la Terre.
En l’absence de forces étrangères à la gravitation terrestre, telles que les vents, ou de différences de températures qui modifient localement la densité des masses d’un plan d’eau, il est évident que ce plan d’eau reste calme, puisque la masse de chaque volume d’eau est partout égale à la masse du volume qu’il occupe, du moment que ce sont les mêmes. L’équilibre est donc parfait.
Mais, au sein des énormes masses d’eau qui emplissent les fosses océaniques, la rotation de la Terre face à la Lune et au Soleil fait en permanence varier la direction et l’intensité des forces gravitationnelles engendrées par ces deux astres sur les masses non rigides de notre planète, l’eau en particulier.
Ce qui déclenche le phénomène bien connu des marées océaniques dont on observe en direct les effets sur les plages, mais aussi de marées atmosphériques dont on ne peut observer les effets faute de repères, qui génèrent des vents, tout comme les marées océaniques génèrent des courants.
L’existence d’un tri vertical en temps réel entre toutes les masses de gaz de densités différentes de l’atmosphère
C’est en 1783, en Ardèche, en voyant une montgolfière s’élever dans les airs, que l’homme a découvert pour la première fois l’existence d’un tri vertical dans l’atmosphère, capable d’inverser les effets de la gravitation : une masse, en particulier celle d’un mouton embarqué dans une nacelle, pouvait s’élever dans les airs au lieu de tomber !
Une enveloppe sphérique étanche ouverte à la base et piégeant de l’air artificiellement chauffé grâce à cet orifice, montait en effet à la verticale dans l’atmosphère en l’absence de vent.
Pourquoi ?
Les gaz se dilatent quand on les chauffe à pression constante.
La loi de Gay-Lussac sur la dilatation des gaz parfaits, (1802), quantifie cette dilatation.
La densité d’une masse de gaz diminue donc quand on la chauffe à pression constante, car la masse reste la même tandis que son volume augmente.
La loi du tri vertical des masses d’air de températures différentes dans l’atmosphère est alors exactement la même que celle observée dans les océans.
Une masse d’air chaud, donc plus légère, isolée au sein d’une atmosphère plus froide, monte à la verticale comme le fait un morceau de bois dans l’eau.
De même, une masse d’air froid isolée dans une atmosphère plus chaude chute à la verticale, comme un caillou dans l’eau.
Les vitesses ne sont pas les mêmes, car la résistance au déplacement d’une masse est plus forte dans l’eau que dans l’air.
Une masse d’air chaud ne monte donc pas dans l’atmosphère du simple fait qu’elle est chaude, mais parce que l’air chaud étant plus léger, c’est la gravitation terrestre qui le détecte et le fait grimper selon le principe d’Archimède.
Admettre qu’une masse d’air chaud monte dans l’atmosphère n’est donc pas faux, mais cache 50% de la vérité.
C’est la gravitation terrestre qui fournit l’énergie nécessaire pour faire monter vers le haut les masses d’air dilatées par la chaleur solaire, donc plus légères que l’air ambiant, mais aussi pour faire chuter vers le bas les masses d’air contractées par le froid issu du cosmos, donc plus lourdes que l’air ambiant.
Or la loi d’Avogadro,(1811), concernant la densité des corps à l’état gazeux montre qu’il existe aussi dans l’atmosphère cinq corps purs gazeux, pas plus, dont la densité est inférieure à celle de l’air : ce sont l’hydrogène, l’hélium, le méthane et le néon, (qui ne figurent qu’à l’état de traces), et surtout la vapeur d’eau, dont la densité est 1,5 fois plus faible que celle de l’air et dont la concentration peut atteindre 4% dans l’air.
C’est cette propriété de la vapeur d’eau diluée dans l’air qui va nous permettre de boucler le cycle de l’eau et de proposer ainsi un véritable mécanisme du climat.
Comment identifier le grain de sable qui bloque nos connaissances sur l’évolution du climat que l’on constate d’une année sur l’autre ?
Prenons comme document de base une page entière du Figaro, (scannée après la page 16), fort intéressante, datée du 23 Février 2010.
Ce débat entre des scientifiques choisis parmi les plus compétents de notre société n’a pas évolué depuis.
Un simple changement de date permettrait de rediffuser cette page intitulée :
« Quatre questions sur le changement climatique »
Notre attention est focalisée sur les réponses à l’une des quatre questions :
« Les modèles de projection climatique sont-ils fiables ? »
Dans l’espace réservé à « ceux qui sont pour », (le GIEC), on lit ceci, (suivre les flèches) :
Les chercheurs travaillent sur une maquette de la planète Terre reposant « sur des principes de physique universels » avec un jeu d’équations unique.
Mais, onze lignes plus bas, on trouve avec étonnement ce rectificatif :
Cela n’empêche pas les incertitudes. « Il y en a sur le rôle des nuages ».
Or, au cours du siècle dernier, la Terre est devenue un grand village.
Nul n’ignore que chaque jour, en diverses régions de l’immense atmosphère de la planète, (dont la surface de base atteint 550 millions de kilomètres carrés), des milliers de nuages véhiculent en alternance dans le ciel des milliards de tonnes d’eau douce, sous forme de vapeur d’eau très partiellement condensée, issue des océans.
Les pluies générées à terme par la condensation totale de cette vapeur d’eau alimentent tous les cours d’eau des continents.
Cela sans compter la quantité de pluie qui, pour 7/10 environ, retombe directement sur les océans.
Chaque nuage peut donc être considéré comme un des éléments de la plus gigantesque entreprise de transport du globe terrestre !
Si elle faisait grève, nous n’aurions plus une goutte d’eau sur les continents !
Admettre des incertitudes sur le rôle des nuages signifie donc, soit que les principes de physique universels avec un jeu d’équations unique sont incomplets, soit que les modèles de projection climatique choisis ne sont pas fiables pour prévoir les changements climatiques à long terme.
Il est donc impératif, pour bien connaître le véritable mécanisme du climat, de savoir sans incertitude aucune comment naît, vit, et meurt un nuage.
Comment naît un nuage ?
Notre climat est le résultat d’un combat de titans entre l’énorme quantité de chaleur solaire, véhiculée par les photons traversant l’atmosphère à la vitesse de la lumière pour chauffer la surface de la Terre, et l’insondable froid cosmique qui fait le siège de notre planète et pénètre lentement dans l’atmosphère.
Le Soleil, dont le diamètre est égal à quatre fois la distance Terre-Lune, (quand la Lune est au plus près de la Terre), rayonne vers notre globe une de chaleur équivalente à 8,1 millions de milliards de kilowatts estimée, à titre d’exemple, à celle générée par un milliard de centrales nucléaires.
Ce qui correspond à une centrale pour sept habitants !
Mais la Terre renvoie à son tour vers le cosmos environ 30% de cette chaleur, pat rayonnement : c’est l’albédo, qui inclut la part attribuée aux nuages dans ce phénomène.
Où passent donc les 70% de chaleur solaire non évacuée par l’albédo, qui, sans les nuages, s’accumulerait au sol pour atteindre peut-être, comme sur la planète Vénus, une température de 450 degrés en surface ?
C’est cette quantité de chaleur, absente de la comptabilité calorifique en climatologie, qui engendre en fait cette « incertitude sur le rôle des nuages ».
Nous allons rétablir la réalité en montrant comment naît et fonctionne un nuage.
Pour cela, il nous faut au préalable lever un paradoxe pouvant engendrer une fausse intuition.
« De deux échantillons d’air transparent contenant de la vapeur d’eau de pourcentages différents (pris à la même pression évidemment), lequel a la plus forte densité, celui qui est le plus riche ou celui qui est le plus pauvre en vapeur d’eau ? ».
On peut avoir tendance à répondre que c’est celui qui est le plus humide, ce qui est faux.
En effet, la vapeur d’eau étant plus légère que l’air, (loi d’Avogadro), le mélange le plus léger est celui qui contient le plus de vapeur d’eau.
Tout comme un mélange d’air et d’hydrogène, par exemple, est d’autant plus léger qu’il contient plus d’hydrogène.
Cette propriété de la vapeur d’eau est essentielle pour ce qui va suivre.
Cela étant, l’homme a doté sa planète, qui met 24 heures pour faire un tour complet autour de son axe des pôles face au Soleil, de 24 méridiens, marquant le début des heures allant de zéro à 24.
Chacune des 24 heures correspond au passage du Soleil au zénith de son méridien, à midi.
Or on sait que chaque méridien reçoit le maximum de chaleur solaire quand le Soleil est au zénith.
La vitesse d’évaporation de l’eau d’un océan est donc maximale quand le Soleil est au zénith d’un méridien.
C’est-à-dire que la quantité de vapeur d’eau qui pénètre dans l’air surplombant un océan au niveau de ce méridien de midi est plus forte que celle existant au même instant sur les méridiens déjà passés sous le Soleil, tout comme sur les méridiens prêts à défiler sous le Soleil les heures suivantes .
Il en va de même pour la température de l’air qui surplombe l’océan.
C’est donc sur le méridien de midi que la densité du mélange de vapeur d’eau et d’air qui surplombe l’océan est la plus faible, et aussi que la température de l’air lui-même est un peu plus élevée.
La gravitation newtonienne, qui décèle en temps réel la moindre différence de densité entre des masses de gaz de l’atmosphère propulse alors en altitude d’énormes masses d’air plus humides et plus légères que les masses d’air voisines, par simple poussée d’Archimède.
Ce ratissage systématique et continu des océans sous l’effet de la chaleur solaire et de la gravitation terrestre fait ainsi monter dans l’atmosphère par milliards de tonnes et par beau temps, de la vapeur d’eau extraite des mers sans entraîner le sel qui n’est pas gazeux à cette température.
De l’eau douce gratuite : une aubaine pour les habitants de la planète !
Mais il ne faut pas l’oublier : l’évaporation de chaque kilo d’eau prélève au passage 550 kilocalories dans l’océan considéré, (en le refroidissant d’autant). Ce qui évite à cet océan de monter en température, éventuellement jusqu’à l’ébullition, tant la quantité de chaleur solaire qui chauffe la surface de la planète est gigantesque.
Comment un nuage s’installe-t-il dans le ciel ?
Les milliards de tonnes d’air humide et transparent propulsées vers le haut sont destinées, à terme, à se condenser en altitude en rencontrant des masses d’air froid ayant puisé leurs frigories dans le cosmos.
(Les deux pôles ne fabriquent pas de froid : ils sont froids par défaut de chaleur solaire.
Les nuits polaires durent d’ailleurs six mois, ce qui permet aux pôles d’accumuler des glaciers sur le sol et des banquises sur les océans).
Il est donc normal que la température de l’atmosphère diminue linéairement avec l’altitude, par temps calme du moins, puisqu’on se rapproche du froid cosmique.
En s’élevant dans les airs, une masse d’air prête à générer un nuage, humide puisqu’elle contient de la vapeur d’eau invisible et aussi plus chaude, se refroidit progressivement.
Quand, à la partie supérieure de cette masse d’air, souvent énorme, la température de la vapeur d’eau baisse jusqu’à son point de rosée, de fine gouttelettes d’eau semblables à celles d’un brouillard se forment par condensation, ce qui alourdit le nuage, puisque la densité d’une goutte d’eau, quelle que soit sa taille, est égale à UN, tandis que celle de la vapeur d’eau est des centaines de fois plus faible.
La masse située au haut des ce nuage s’alourdit donc peu à peu, ce qui ralentit son ascension, et quand la densité moyenne de la masse totale du nuage en formation atteint celle de l’air qui l’entoure, la poussée d’Archimède s’annule, et le nuage flotte dans l’air, comme un ballon dirigeable arrêtant son ascension, puisque l’air est de moins en moins porteur avec l’altitude.
Par temps calme, un nuage flotte entre deux isothermes.
Un nuage est donc en fait, comme un brouillard, une masse d’air souvent énorme, formée d’air en majorité, de vapeur d’eau dont la teneur peut atteindre 4%, plus légère que l’air, et de la petite quantité de gouttelettes d’eau nécessaires pour alourdir cette masse d’air et la faire flotter.
Un nuage se forme parfois très loin de la verticale de sa zone d’évaporation et, poussé par les vents, il peut ainsi survoler des continents et les arroser de pluie.
S’il en était autrement, toutes les pluies tomberaient sur les océans, et nous n’aurions donc pas une goutte d’eau douce sur les continents.
Comment la forme d’un nuage évolue-t-elle dans le ciel ?
Sans trop entrer dans les détails, on peut dire ceci : la partie supérieure d’un nuage, (quand il n’est pas lui-même surplombé par un autre nuage), est directement exposée au Soleil, le jour du moins.
Les photons qui percutent des gouttelettes d’eau incluses dans le nuage, (considérablement plus grosses que les molécules), les vaporisent, et la vapeur d’eau ainsi formée, plus légère que l’air, est propulsée en altitude et sort du nuage ; elle rencontre alors plus haut des masses d’air plus froides, et se condense en un nouveau petit nuage collé à celui dont elle est issue.
C’est ainsi que l’on voit souvent de gros cumulus ornés « choux fleurs » blancs à leur partie supérieure, et ces nuages sont plus sombres à la base qu’au sommet, puisque des photons ont été captés en les traversant.
On trouve là une similitude frappante avec les nuages de vapeur d’eau qui surplombent les volcans d’Islande en éruption : les magmas incandescents, expulsés par les volcans, font fondre la glace et la transforment en vapeur qui monte dans l’atmosphère. Quand cette vapeur surchauffée, qui entraîne des particules solides, se condense en altitude, on observe exactement les mêmes excroissances en forme de choux-fleurs que sur les cumulus chauffés par le Soleil.
L’origine de ces phénomènes est la même : la vapeur d’eau qui tente sans succès de fuir le nuage.
Le jour, la chaleur solaire qui pénètre dans un nuage le hisse donc en altitude : il peut aller très haut.
En revanche la nuit, c’et l’inverse qui se produit : le froid progresse vers le bas et alourdit le sommet du nuage par condensation. Mais l’air situé sous la base du même nuage est plus chaud puisque l’altitude y est plus faible. Ce qui vaporise de l’eau et l’allège en ralentissant sa chute.
C’est de ce phénomène qu’est issue l’expression « effet de serre », car un nuage ralentit la progression du froid vers la surface de la planète, comme le fait, mieux certes, une serre de jardin.
Pas suffisamment dans tous les cas. Le nuage peut aussi descendre jusqu’au sol : c’est le brouillard.
Quelle est l’influence de la Lune sur un nuage ?
Un nuage disparaît par condensation totale de la vapeur d’eau qu’il véhicule, consécutive à une rencontre avec une masse d’air froid en altitude, générant ainsi de la pluie, de la grêle, ou de la neige. (Il peut aussi disparaître par contact avec de l’air chaud, pour se condenser plus loin).
Quelles sont les méthodes utilisées par le froid cosmique pour être présent à ces rendez-vous ?
La convection d’abord, c’est évident. Les milliards de milliards de milliards de contacts entre les molécules d’air refroidies au voisinage du cosmos et celles qu’elles surplombent fond progresser le froid vers la surface du globe terrestre.
C’est pour cela que la température de l’atmosphère diminue avec l’altitude.
Lentement certes, car l’air est un excellent isolant largement utilisé par l’homme pour se protéger du froid : nos vêtements, par exemple, nous protègent du froid parce qu’ils piègent entre leurs fibres une couche d’air stable, ce qui diminue la vitesse de cette convection.
Le stockage ensuite. Nos pôles sont froids par défaut de chaleur solaire.
Au cours des nuits de six mois qu’ils subissent, ils ont largement le temps de stocker du froid sous forme de glaciers sur les continents et de banquises sur les mers, sans compter l’air qui les surplombe, toujours moins chauffé que celui de l’équateur.
En hiver, la surface d’un hémisphère reçoit donc aussi de l’air froid stocké dans le pôle concerné.
Mais il existe également une énorme source de froid que les climatologues ne mentionnent pas, ce qui est regrettable : c’est celle fournie par les gravitations lunaire et solaire, qui brassent en haute atmosphère d’énormes masses d’air par un phénomène identique à celui des marées océaniques, puis les injectent, une fois refroidies, dans l’atmosphère qu’elles surplombent. Ces masses apparaissent sur nos écrans de télévision sous le nom de perturbations.
Elles descendent au rythme d’une par jour en période de mauvais temps, du fait que leur température est plus froide et donc leur densité plus forte.
Une par jour en général, soit au même rythme que celui des marées et de la rotation de la Terre !
En effet, quand la Terre fait un tour complet face au Soleil en tournant autour de son axe des pôles, comme l’a montré Galilée, les masses d’eau d’un océan qui sort de l’ombre se rapprochent pendant six heures de notre étoile, augmentant ainsi progressivement l’intensité des forces d’attraction solaire sur chacune d’elles, ce qui fait monter le niveau de l’océan considéré en déclenchant un phénomène de marée océanique solaire montante.
Six heures plus tard, quand l’océan s’éloigne du Soleil, le niveau de l’océan reprend à peu de choses près sa position initiale au terme de la marée solaire descendante.
Mais la Terre tourne aussi face à la Lune, en faisant un tour complet en 24 heures et 50 minutes.
Ce retard est dû au fait qu’en 24 heures, la Lune a avancé sur l’orbite qu’elle décrit autour de la Terre et dans le même sens. Ce qui explique le décalage.
La marée lunaire est cependant 2,2 fois plus forte que la marée solaire, pour une raison de proximité.
C’est pourquoi le rythme des marées océaniques globales est imposé par les marées lunaires.
Etant donné que les masses d’air de l’atmosphère, (dont la masse totale est égale à cinq millions de milliards de tonnes), sont aussi sensibles aux forces de la gravitation universelle de Newton que les masses d’eau des océans, il existe donc aussi des marées atmosphériques lunaire et solaire, qui suivent le même rythme que les marées océaniques, puisqu’elles surplombent les océans.
Mais les marées lunaires et solaires restent indépendantes les unes des autres, car elles ne butent pas, en haute altitude, sur des continents qui mélangent leurs effets.
Pourquoi ?
Sur les océans, la marée solaire est certes un peu plus rapide que la marée lunaire.
Mais la présence des continents, qui jouent ce rôle d’obstacles barrant la route aux marées du nord au sud, brisent cette avance au bout de quelques heures.
C’est pour cela qu’il n’existe qu’un seul type de marée sur les plages, au rythme de la plus forte : la marée lunaire.
Mais en altitude, aucun continent ne barre la route à ces deux marées, qui conservent leur indépendance.
C’est pour cela que l’on reçoit en basse altitude des perturbations d’ampleurs différentes quand ces marées sont séparées.
En revanche, en période de nouvelle Lune, quand la Lune passe entre la Terre et le Soleil, les effets des deux marées s’ajoutent, et les perturbations sont moins nombreuses mais plus fortes.
Ces effets se retranchent l’un de l’autre en pleine Lune, quand c’est la Terre qui passe entre la Lune et le Soleil, et les perturbations sont moins nombreuses et plus faibles.
Comment meurt un nuage ?
C’est très clair : à la suite d’une rencontre du nuage avec des masses d’air froid, chaque goutte de pluie, générée par condensation de la vapeur d’eau, , chute, telle la pomme de Newton, (1687), vers le centre de la Terre, propulsée par une force gravitationnelle proportionnelle à sa masse, (unkilo d’eau de pluie absorbe lors de sa condensation 550 Kilofrigories).
Sans gravitation, la pluie resterait donc scotchée à l’altitude des nuages.
Le cycle de l’eau n’existerait pas, et la vie n’aurait pu éclore sur les continents.
La gravitation terrestre, qui fait aussi bien tourner la Terre sur son orbite autour du Soleil que tomber chaque goutte de pluie sur la surface du globe terrestre, tout autant qu’elle maintient la petite bulle d’air de tous les niveaux à bulle de la planète au point haut de la verticale, est incontournable dans tout mécanisme lié au rôle des nuages.
Elle est aussi bien impliquée dans la montée des masses de vapeur d’eau, plus légères que l’air, vers les nuages, que pour faire chuter les gouttes de pluie, plus lourdes que l’air, vers la surface du globe terrestre.
Cela étant, un nuage est mis à mort de deux façons par le froid cosmique de l’atmosphère.
1- Un orage est le résultat d’une rencontre brutale entre une masse d’air froid, (lourd et pratiquement sec), nommée « perturbation », provenant d’une marée lunaire ou solaire en haute atmosphère et gorgée de frigories, d’une part, et la masse chaude et humide d’un nuage qui monte dans l’atmosphère en quête de froid pour se condenser, d’autre part.
Les frottements entre les molécules prisonnières de ces masses d’air essentiellement constituées de vide, qui « s’interpénètrent » les unes les autres, les chargent en électricité statique donnant naissance à des éclairs, et la contraction brutale de la vapeur d’eau dont le volume diminue des centaines de fois pour donner naissance aux gouttes de pluie, créant une implosion qu’accompagne le bruit du tonnerre.
Un orage peut durer des minutes ou des heures suivant les tailles des masses d’air mises en jeu.
2- Une simple pluie, qui peut durer quelques minutes ou des semaines si la couverture nuageuse s’étend d’un horizon à l’autre, est plutôt le résultat d’un contact mesuré entre les surfaces des nuages et les masses d’air froid qui les surplombent.
Les frottements générés par ces contacts sont alors insuffisants pour générer des éclairs et du tonnerre, en permanence du moins.
C’est évidemment la gravitation terrestre qui fournit l’énergie nécessaire pour faire tomber la pluie, la grêle, ou la neige sur les montagnes ou les plaines, pour les 3/10 environ des précipitations.
En résumé, le rôle joué par les nuages dans l’atmosphère est très clair.
Comme un homme, un nuage subit d’abord une gestation.
La durée de cette gestation, invisible durant la phase d’évaporation et de la montée dans l’atmosphère, au cours de laquelle chaque kilo de vapeur d’eau conserve précieusement sous ses ailes les 550 précieuses kilocalories/kg prélevées au départ sur la chaleur d’un océan, est variable. On peut simplement dire que cette phase correspond à un « gonflement de l’atmosphère en vapeur d’eau », au gré des vents qui surplombent les océans.
C’est à un endroit coutumier ou fortuit de cette immense atmosphère, qu’à partir d’une masse de vapeur d’eau naîtra un nuage par condensation très partielle de cette vapeur invisible : juste ce qu’il faut pour le faire flotter entre deux isothermes.
La mort partielle ou totale surviendra tôt ou tard lors de la rencontre avec une masse d’air froid capable ou non de la condenser en fournissant les 550 kilofrigories/kg nécessaires pour lui faire retrouver son état initial d’eau, de densité environ mille fois supérieure à celle de la vapeur.
Cette eau tombera sur la surface de la planète sous forme de pluie, de grêle ou de neige.
Le cycle de l’eau est ainsi entièrement bouclé.
Conclusion
Des réponses aux questions que l’on se pose
Tout ce qui précède montre donc succinctement qu’il est impossible d’élaborer un véritable « mécanisme du climat » sans faire appel aux gravitations terrestre, lunaire et solaire, et aux découvertes, notamment chimiques, postérieures à celle des cellules de Hadley, (1731).
Or ce mécanisme du climat, essentiellement basé sur le rôle des nuages, est bien adapté pour prévoir l’évolution du climat à long terme, comme nous allons le constater rapidement.
Pourquoi un réchauffement climatique, génère-t-il un excédent de pluies et d’inondations ?
Un réchauffement climatique, quelle que soit son origine et son amplitude, augmente la température des océans et donc la masse d’eau évaporée sous l’action de la chaleur solaire.
Or cette eau évaporée, si importante soit-elle, est renvoyée sur Terre en totalité, par condensation de la vapeur d’eau des nuages, grâce à l’insondable quantité de froid cosmique qui fait le siège de la planète.
S’il en était autrement, notre planète n’aurait plus d’océans depuis des milliards d’années.
Pour perdre ses océans, la Terre devrait au préalable perdre son atmosphère.
Ce que la gravitation terrestre a toujours empêché.
C’est la raison pour laquelle un réchauffement climatique génère automatiquement une augmentation de la masse des pluies et donc du nombre et de l’amplitude des inondations.
D’autre part, ce réchauffement à basse altitude fait fondre peu à peu les glaces des pôles et les banquises de l’océan glacial arctique.
Enfin l’isotherme zéro degré de l’atmosphère prend lentement de l’altitude, ce qui fait fondre aussi les glaciers des montagnes, en partant de la base pour remonter lentement vers le sommet.
Pourquoi un réchauffement climatique génère-t-il çà et là un refroidissement à la surface de la planète ?
Le froid nécessaire à la condensation de la vapeur d’eau vient du cosmos, c’est-à-dire qu’il entre par la haute atmosphère, et la quantité de froid qui pénètre ainsi dans l’air, soit par convection, soit sous l’action des gravitations lunaire et solaire, ne varie pas d’une année à l’autre.
La vapeur d’eau excédentaire issue des océans, générée par un réchauffement climatique, est donc contrainte de se condenser de plus en plus haut dans l’atmosphère, là où l’air est plus froid.
L’eau de pluie condensée est donc plus froide, et comme elle chute à grande vitesse, elle ne se réchauffe pas sensiblement en traversant les couches plus basses et plus chaudes de l’atmosphère.
C’est la raison pour laquelle une période de réchauffement climatique est automatiquement accompagnée de précipitations excédentaires de grêle et de pluies froides ou même de neige, même en fin d’été, de plus en plus fréquentes et parfois incohérentes. C’est ce que nous observons actuellement.
Comment le réchauffement climatique prendra-il fin ?
Une augmentation continue de la température de l’eau des océans accroît parallèlement la masse de vapeur d’eau condensée à très haute altitude, là où il fait de plus en plus froid.
La gravitation terrestre ne laissera jamais échapper la vapeur d’eau dans le cosmos puisque la condensation de cette vapeur d’eau génère un liquide des centaines de fois plus lourd que l’air.
Mais au moment où la quantité de vapeur d’eau condensée en haute atmosphère renverra sur Terre beaucoup plus de frigories que celles nécessaires pour condenser cette vapeur d’eau, un refroidissement climatique prendra le pas sur le réchauffement en cours, et une ère plus froide s’installera sur notre planète, comme cela s’est déjà produit maintes fois.
Mais, pour ne pas trop compliquer la vie de l’homme sur Terre, il faudrait que cette inversion du phénomène climatique se produise avant la fonte totale des glaces des pôles, afin qu’une élévation niveau des océans n’empiète pas exagérément sur les terres habitables.
La survie de l’homme sur Terre n’est pas directement menacée, mais la transition qu’il va vivre est susceptible de lui poser des problèmes.
Des zones de la planète déjà difficilement cultivables, peuvent en effet devenir désertiques.
L’homme est-il responsable du réchauffement climatique ?
Quel est le rôle du gaz carbonique, dit « à effet de serre » ?
(Rappelons au passage que la masse totale des gaz de l’atmosphère atteint cinq millions de milliards de tonnes, et que chacun de nous sur Terre dispose donc actuellement de 800 000 tonnes d’air « à polluer », si l’on peut s’exprimer ainsi, ce qui explique pourquoi le taux de gaz carbonique dans l’air augmente si lentement).
Nous vivons à une époque de réchauffement climatique : c’est évident puisque les glaciers du Groenland et de l’Antarctique, pour citer les plus importants, fondent progressivement.
(Les glaciers des montagnes aussi, mais quelques signes étonnants, soulignés çà et là sans enthousiasme par la presse, peuvent laisser penser qu’une tendance contraire semble s’amorcer. Par exemple, on a appris que « sur le plateau tibétain, 230 glaciers ont l’outrecuidance, en ces temps de réchauffement, de grossir !». (Mai 2009, à confirmer).
Il est logique de penser au départ que l’homme, par son comportement, participe dans une certaine mesure, dont on ne connaît pas l’ampleur, à ce réchauffement et cela de deux façons différentes.
1- Tout d’abord nous sommes en train de brûler, à une allure accélérée d’année en année, la totalité des combustibles fossiles enfouis sous terre par notre planète durant des millions d’années.
Le taux de gaz carbonique dans l’atmosphère atteint actuellement 0,04%, (c’est-à-dire encore à l’état de traces). Mais cette concentration a doublé en quelques dizaines d’années.
Ce pourcentage cessera obligatoirement de croître quand toutes les réserves de carburants fossiles seront épuisées, probablement dans un siècle à la cadence actuelle et surtout à venir.
Le taux de gaz carbonique dans l’atmosphère pourra peut-être atteindre ainsi, disons 2%.
Ce qui ne semble pas gênant pour l’homme, puisque nous en fabriquons plus dans nos poumons.
2- Mais si, dans l’air que nous respirons, nous absorbons de l’oxygène et rejetons du gaz carbonique, les végétaux font l’inverse : ils extraient, par photosynthèse, le carbone du CO2 contenu dans l’air afin de fabriquer leurs fibres, et rejettent l’oxygène. Ce qui devrait logiquement compenser ou tout au moins atténuer cette croissance du taux de CO2 dans l’air de l’atmosphère.
Or nous détruisons les forêts tropicales afin d’utiliser leurs bois précieux mais aussi pour augmenter la surface habitable et labourable des continents, sans compter le bois coupé partout dans le monde pour faire du feu. Ce faisant, nous participons ainsi, indirectement, à l’augmentation du taux de gaz carbonique dans l’atmosphère.
Il faudrait donc impérativement mettre un terme à la destruction des forêts tropicales et planter des arbres au lieu de les couper, c’est évident.
Seul un gouvernement planétaire pourrait y parvenir.
Mais, en fin de compte, il est difficile, voire impossible d’admettre qu’un taux de 0,04% de CO2 dans l’atmosphère, (ce qui correspondrait à moins d’un demi député parmi les 577 de notre Assemblée Nationale !), pourrait imposer sa loi à tous les autres.
(Le gaz carbonique n’est ni du fluor, ni du chlore qui nous tuerait tous).
Or, dans la même page du Figaro précitée, les deux chercheurs scientifiques qui affirment que « rien ne prouve que le CO2 ait pris les manettes du climat », ou que, « si le climat change, il ne faut pas croire qu’il suffira de contrôler le CO2 pour l’arrêter », sont tout à fait clairs sur ce point.
Il est donc logique d’admettre, en fin de compte, que la teneur en CO2 de l’air de l’atmosphère ne serait qu’un marqueur, qui nous tiendrait au courant du fait que l’homme ne pourra pas vivre ainsi indéfiniment et qu’il serait temps de penser aux générations futures.
En effet, nous épuisons nos réserves de combustibles fossiles à une cadence folle, dans des domaines souvent futiles, alors que ces combustibles que nous ne savons pas encore remplacer à l’identique, et que nous ne sommes pas du tout certains de pouvoir remplacer dans le futur, feront défaut à nos descendants dans des domaines vitaux.
Il est difficile d’aller plus loin en ce qui concerne l’influence directe du CO2 sur le climat.
Cependant, des évolutions toutes récentes semblent montrer que, dans un autre domaine très important pour la vie de l’homme, la concentration en CO2 de l’atmosphère joue un rôle capital : il s’agit de l’influence de cette concentration en CO2 sur la poussée des plantes que nous consommons directement ou que nous donnons aux animaux que nous abattons.
L’influence de la teneur en CO2 de l’air sur la photosynthèse
« Les plantes et certaines bactéries peuvent synthétiser de la matière organique en exploitant la lumière du soleil.
Les besoins nutritifs de ces organismes sont le dioxyde de carbone CO2, l’eau et des sels minéraux.
La photosynthèse est la principale voie de transformation du carbone minéral en carbone organique ».
Telle est la définition de la photosynthèse que l’on trouve sur internet.
Tout jardinier souhaitant obtenir le maximum de production de son lopin de terre sait qu’il faut ajouter de l’engrais ou du fumier à la terre pour obtenir un meilleur rendement des racines, sans toutefois dépasser une limite qui leur est néfaste, puis arroser le mélange obtenu, sans exagérer.
Mais il n’a aucun moyen d’agir sur la teneur en CO2 de l’air, troisième facteur de la photosynthèse.
Or rien n’empêche de penser que le doublement de la teneur en CO2 de l’air, que l’on constate dans les analyses, ne joue pas en outre le rôle tout aussi important qu’un « fumier gazeux », qui accélèrerait la croissance des plantes quand sa concentration augmente.
Après tout, cela semble logique.
C’est ce que l’on semble constater en vivant sur le versant d’une vallée, à 1 000 mètres d’altitude.
Depuis le milieu du siècle dernier, on pouvait localiser la position d’un certain village du versant opposé grâce à l’unique maison qui émergeait du sommet des arbres. Rien ne semblait pouvoir se modifier.
Mais cette maison est devenue peu à peu invisible en quelques années, submergée par la croissance anormalement rapide et imprévue des arbres.
Un autre village, dont de nombreuses maisons émergeaient, est en train de suivre le même sort.
La croissance des arbres semble avoir trouvé une nouvelle vigueur.
Il en est de même pour les plantes annuelles : en janvier 2010 des graines d’œillets d’Inde germaient dans les jardinières.
Le premier froid qui a suivi les a évidemment éliminées. C’est peut-être bien l’augmentation de la teneur en CO2, troisième facteur indispensable, qui a incité cette plante à se comporter ainsi.
Ce phénomène est important, car il peut créer des désastres sur les cultures annuelles à grande échelle : on sème un peu trop tôt et la moindre élévation de température invite la graine à germer si le sol est humide, puisque la quantité de CO2 de l’atmosphère est plus que suffisante.
Mais si, après une phase de froid qui a interrompu sa croissance, une nouvelle occasion de germer se présente, cette plante ne dispose pas d’une réserve vitale semblable à la première, car le climat la lui a confisquée.
La synchronisation des événements dans la croissance des plantes n’est plus tout à fait la même qu’au siècle précédent.
Cette évolution, qui devrait être bénéfique puisqu’elle accroît la vitesse de croissance des plantes est donc susceptible d’être dangereuse si elle n’est pas bien maîtrisée.
Les modifications de la surface de la planète générées par la présence de l’homme.
Nous pouvons, dans la foulée, faire une liste certes très incomplète des activités de l’homme susceptibles de modifier éventuellement de façon irréversible notre climat.
Nous verrons ensuite pourquoi.
Suppression du contact direct de la terre avec les gaz de l’atmosphère :
Bétonnages, toitures, routes, trottoirs, autoroutes, voies ferrées, gares, aéroports, parkings, etc…
Modifications du contact de l’atmosphère avec le sol :
Stades, golfs, labourages d’immenses surfaces qui exposent les mottes de terre au Soleil, lacs artificiels, barrages, rizières, etc…
Destruction des forêts tropicales, gigantesques incendies de forêts dus à la malveillance, cultures du maïs ou d’autre nature que l’on arrose au jet, ce qui contribue à mettre à sec les nappes phréatiques.
Dépenses de calories aussi bien pour chauffer nos maisons l’hiver que pour les rafraîchir l’été, (ce que l’on ne faisait pas jadis).
Tous ces phénomènes, auxquels il faudrait ajouter ceux non répertoriés, n’ont en fait qu’une seule conséquence : renvoyer dans l’atmosphère, sous forme de vapeur d’eau, une fraction toujours croissante de l’eau de pluie, que les océans font tomber sur la surface du gobe grâce aux nuages.
Auparavant, ces eaux de pluie, en majorité, étaient retenues plus longtemps à la surface des continents et dans les nappes phréatiques.
Il en résulte qu’une seconde évaporation rapide et sans cesse accrue de l’eau déjà tombée sur les continents donne naissance en altitude à de nouveaux nuages dont la présence modifie de plus en plus les effets des nuages primitifs.
L’homme pourrait ainsi avoir augmenté exagérément la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère qui surplombe les continents, ce qui peut modifier fortement le régime des pluies et donc le climat.
En effet, plus de nuages dans l’air signifie moins de chaleur au sol et plus de pluies, et c’est pour cela qu’il fait froid, mais aussi moins d’évaporation sur les océans, c’est-à-dire moins de nuages en formation.
Une fois le ciel nettoyé de ses nuages, l’évaporation des eaux des océans s’accélère au maximum afin de reconstituer le stock de vapeur d’eau de l’atmosphère, alors qu’au même moment, une fraction plus importante des eaux de pluie tombées sur les continents s’évapore plus rapidement du fait des modifications de la surface de la planète dues à la présence de l’homme.
C’est probablement ce déséquilibre que nous subissons actuellement, en constatant que le climat à quatre saisons que nous avions l’impression de vivre auparavant s’oriente peu à peu vers un rythme à deux saisons.
Mais nous devons être conscients du fait que nous sommes tous prisonniers de la gravitation de la planète, et qu’envisager des voyages interstellaires pour échapper à ces contraintes, si on les juge invivables, est une véritable utopie destinée à faire rêver les lecteurs, comme l’avait fait au siècle dernier Jules Verne dans son roman « Voyage au centre de la Terre ».
Certes, son roman intitulé « De la Terre à la Lune » a été réalisé par l’homme, mais avec d’autres moyens. Mais personne n’est resté sur la Lune !
Un roman intitulé « De la Terre à la Planète d’une autre Etoile » serait impossible à réaliser pour des milliers de raisons qu’il vaut mieux de ne pas commencer à énumérer.
La pire, semble-t-il, serait d’admettre au départ, avant d’entreprendre un si long voyage, que les cadavres et les déjections devront être recyclés, car il est impossible de générer des protéines et de l’eau dans l’insondable vide cosmique comparable à un désert d’une autre nature.
De toute façon, nos chances de survie sont infiniment plus probables sur la planète qui nous a accueillis, sans nous avoir encore révélé tous les secrets de son climat.
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