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18 avril 2009 6 18 /04 /avril /2009 13:53

 

Nous assistons, depuis quelques années, de façon assez évidente, à une relative stagnation de la température globale.

Cela a été évoqué plusieurs fois dans ce blog.

 

Dans ce contexte, il peut être intéressant de parler de cet article de Swanson et Tsonis:

Has the climate recently shifted? paru dans GRL.

On lira également, par les mêmes (plus quelques autres) :

The pacemaker of major climate shifts et A new dynamical mechanism for major climat shifts

 

 

 

Dans cet article, les auteurs analysent quatre modes ou indices climatiques ( ENSO PDO NAO NPI ) par une méthode statistique relativement pointue et plutôt ardue à comprendre pour des non-initiés.

Ils détectent, par cette méthode, des phénomènes de synchronisation et de couplage entre les différents modes.(Les définitions de la synchronisation et du couplage sont données dans l'article. La synchronisation est dérivée de la « cross-correlation » entre les différentes paires de signaux.)

Lorsque ces modes sont synchronisés, leur couplage  se renforce et finit par détruire la synchronisation, faisant basculer le climat dans un nouvel état.

 

La figure 1 de leur étude, reproduite ci-dessous, permet d'illustrer ces phénomènes.

En haut, la synchronisation, au milieu, le couplage, en bas, la courbe d'évolution de la température globale avec des tendances linéaires.

On notera l'importance du "shift" entre 1930 et 1950 par rapport aux "shifts" plus récents.



Ce que l'on peut en penser

 

Il semble qu'il s'agisse avant tout de détecter ce qui peut faire sembler basculer le climat d'un état à un autre.

La synchronisation des oscillations climatiques semble être ce qui déclenche les basculements.

Les auteurs prennent cependant bien soin de dire que ces phénomènes se superposent à un signal long terme vraisemblablement anthropique.

Ceci dit, ce n'est qu'une supposition, et, de là, en partant de leur étude, à bâtir une théorie du réchauffement  basée uniquement sur la variabilité climatique, il n'y a qu'un pas que les sceptiques ne se sont pas abstenus de franchir, comme on s'en doute.

 

Les auteurs indiquent que la croissance monotone du forçage anthropique ne permet pas d'expliquer ce qu'ils voient comme des changements d'état du climat.

Mais, comme il a déjà été montré sur ce blog, l'estimation des forçages naturels et anthropiques, appliqués à un « modèle » simplifié ne donne pas une courbe d'évolution de la température aussi monotone que cela.

 

 

 

 

 

Bien sûr la critique de cette reconstruction, basée sur des estimations, sur un modèle certainement trop simple, et sur une sensibilité climatique préétablie est tout à fait recevable.

 

En faisant l'hypothèse que la reconstruction est correcte, l'examen de l'écart entre les observations et une reconstruction basée uniquement sur les forçages externes, montre, que l'amplitude maximale des oscillations, ou des changements d'état du système, est de l'ordre de 0.25°C.

 

Sur la période récente cette amplitude maximale est de l'ordre de 0.15°C.

 

 

 

 

On retrouve un peu, ce qui est normal, le shift détecté par Tsonis et Swanson au début des années 2000 (Swanson et Tsonis parlent de 2001-2002).

 

 

Notons que la prise en compte de l'ENSO, rend l'écart, depuis 1980, plutôt plat:

 

 

 

 

 

Le traitement statistique des oscillations climatiques n'est pas récent.

Il semble, malgré tout, que les études de Tsonis et Swanson soient plutôt sérieusement menées, bien que nous n'ayons pas ici les moyens de vérifier la validité des corrélations, synchronisation et autres couplages.

Les auteurs abordent, dans un de leurs articles, la simulation des oscillations par les modèles.

Mais si cette simulation dépend d'une paramétrisation basée sur des observations, son indépendance par rapport à ces dernières n'est pas évidente et l'utilisation des modèles pour détecter la réalité et expliquer les mécanismes des synchronisations et couplages, semble avoir encore une bonne marge de progression.

 

Particulièrement en ce qui concerne le lien NAO-ENSO même si l'explication des liens PDO, NPO, ENSO, est peut-être plus facile.

 

Ce qui apparaît de la petite simulation que nous avons réalisée, est que le changement d'état détecté par Tsonis et Swanson, en 2001-2002, semble, en grande partie, justifié par une phase ENSO plus froide.

L'étude de T et S ne dit pas combien de temps peut durer cette phase froide, ni quelle sera son amplitude.

Il est dit qu'elle peut durer quelques décennies...étant donné ce qui s'est déjà passé...On ne sait pas, en fait.

 

Un des points peut-être assez étrange de la conclusion de T et S est que, la sensibilité du climat aux oscillations internes semblant assez grande, elle pourrait être plus grande que prévue aux forçages externes comme les forçages anthropique, solaire et volcanique, par exemple.

 

Dommage qu'ils n'aient pas développé ce point qui semble loin d'être évident.

 

 

 

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commentaires

C
Bonjour Je suis d'accord avec le post du 31 décembre mais avec une petite variante. La conclusion d'origine est" Il montre enfin que la période que nous connaissons ne semble pas très exceptionnelle et que si nous sommes dans un creux, nous devrions remonter d'ici peu, enfin si nous osons cette projection.<br /> <br /> Mais cela illustre de façon différente le duo infernal variabilité/tendance. " <br /> Personellement je n'ose plus aucune projection. Les milliers d'années de refroidissement de l'atmosphère stockées dans l'océan citées dans la réponse et la quantité importante de chaleur stockée plus profondément dans le manteau terrestre peuvent nous réserver des surprises. Je reste prudent. Comme souvent dans l'aventure de la science humaine des conclusions hâtives sont tirées de quelques faits avant d'être démenties par d'autre faits. J'ai l'impression que nous n'en sommes qu'au début et que chacun fait ce qu'il peut avec les informations qu'il recueille. Bon weekend
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C
Bonsoir Meteor<br /> Merci pour ton explication détaillée. Je reste cependant dubitatif. Je vois bien l'augmentation de 0.16°C par décennie de 1980 à 2000. Je vois la même pente de 1910 à 1940. Je vois une pose de 1940 à 1980. Le total fait effectivement 0.8°c. J'ai lu, mais c'est peut être une mauvaise source que jusque vers 1950 les modèles montrent que la variation de température correspond bien aux effets "naturels". Je ne vois pas d'augmentation de 0.32°C par décennie. A partir de ces informations très simples, j'ai tendance à penser qu'il peut y avoir des effets naturels d'une ampleur importante (0.45°C) sur des durées courtes (30 ans), ou que les effets naturels peuvent compenser une augmentation de 0.16°C par décennie (période 1940-1980). Comme tu le soulignes dans les échanges suivants les variations "naturelles" semblent actionner des mécanismes de rétroaction peu compris, probablement des effets liés à la variation de la couverture nuageuse. Comme l'impact de la couverture nuageuse ne semble pas parfaitement intégré dans les modèles, cela rajoute à mon incompréhension globale. Je trouve que la part de doute est forte. Tout cela donne l'impression qu'il reste des mécanismes importants à découvrir et modéliser. La science devra faire des progrès avant de pouvoir trancher définitivement et arriver à me convaincre dans un sens ou un autre.
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M
<br /> Je fais de l'auto-référence, comme l'a dit quelqu'un, mais dans cet article on a la variation de<br /> la tendance décennale depuis 120 ans environ.<br /> D'autre part, si on reconstruit la température à partir de ce que l'on sait sur les forçages, qu'ils soient naturels ou anthropiques, on aboutit à une courbe qui "singe" relativement bien les<br /> mesures.<br /> Il y a encore pas mal de recherches sur la variabilité, comme on peut le voir, et sur l'influence des nuages en cas de réchauffement (ou de refroidissement).<br /> Ceci dit, à mon avis, cela peut être déterminant pour connaître, avec précision, la sensibilité réelle du climat mais pas pour connaître la tendance.<br /> A ce que je sache les nuages n'ont pas empêché la Terre de se réchauffer sous l'impact du soleil, rien que du soleil.<br /> <br /> <br />
S
OK, je comprends mieux comme ça. C'est surtout le réarrangement de la couverture nuageuse suite aux changements de la convection qui cause ça. L'augmentation de la concentration en vapeur d'eau joue aussi mais moins; Incidemment, ça implique que l'effet de serre de ces nuages l'emporte sur leur effet d'albédo.
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S
En relisant ton précédent post meteor, je constate qu'en fait je ne suis pas vraiment d'accord. Si je te comprends bien, tu suggères que c'est l'atmosphère qui induit le forçage d'un Nino, c'est juste mais c'est au travers de la variation d'intensité des alizés. Ce n'est pas la couverture nuageuse qui varie et qui provoquerait l'onde de Rossby du guide équatorial qui est le signal océanique du Nino. <br /> <br /> Chercher à parler de forçage dans ce cas est très artificiel et conduit facilement à des incohérences. <br /> <br /> Je prends toujours soin de distinguer couplage d'une part et forçage et rétroaction d'autre part. L'affaiblissement de la convection dans la warm pool, le renforcement à l'est , ce sont des conséquences de la variation de la SST, il est peut être tentant de considérer ça comme une rétroaction mais ça conduit à tout mélanger
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M
<br /> Tu ne m'as pas bien compris ou je me suis mal exprimé en parlant de rétroaction.<br /> Je ne m'intéresse pas ici à ce qui provoque le Nino.<br /> En fait la circulation de Walker et la circulation océanique jouent sans doute de concert.<br /> Non, ce qui m'intéresse c'est le pourquoi de la variation TOA lors d'un Nino.<br /> Lors du Nino 97/98 cette variation était nettement positive (voir le graphe de Takmen Wong).<br /> Si on considère qu'un Nino est un simple réarrangement océanique, une simple bascule entre des eaux froides et des eaux chaudes, on ne peut expliquer cette variation positive qui n'est pas, en<br /> fait, une rétroaction, mais une conséquence du Nino qui n'a pas forcément d'action sur le Nino lui-même.<br /> Une SST plus chaude qui viendrait du déversement de la warm pool à l'est, devrait augmenter le flux IR montant et donc au TOA on devrait avoir un déséquilibre négatif.<br /> Or, comme c'est l'inverse, c'est que l'on a un autre phénomène qui non seulement compense ce déséquilibre négatif, mais le surpasse.<br /> On peut penser à l'augmentation de l'opacité de l'atmosphère due à l'augmentation assez forte de la VE ou encore une diminution de la couverture nuageuse...<br /> <br /> <br /> <br />
I
bon, on pourrait dire que les oscillations type Nino correspondent à des réorganisations internes, amplifiées (ou peut-être parfois réduites), en termes de T°, par un Forc.Rad. (TOA) "induit" causé par des rétroactions (nuages, vapeur d'eau,albédo etc...) ?
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M
<br /> oui il semble en tous cas que ce sont les oscillations fortes type ENSO qui montrent un signal détectable au TOA.<br /> C'est vrai que pour quantifier, comme le dit sirius, on n'est peut-être pas assez précis.<br /> Ce qui est marrant c'est que le signal TOA est plutôt le signe d'une rétro négative.<br /> Lorsque l'on a la "warm pool" de l'ouest qui s'étend sur tout le Pacifique équatorial lors d'un Niño, en principe, sans rétro, le flux IR devrait augmenter vers l'espace, et donc la planète<br /> devrait, globalement, se refroidir.<br /> Pour la Niña, une grande langue froide devrait plutôt limiter le flux montant IR, et la planète devrait se réchauffer.<br /> Or, c'est complètement l'inverse.Il semble donc qu'il y ait des rétroactions relativement puissantes qui s'exercent.<br /> Par contre, pour les autres oscillations, d'intensité plus faible, il ne semble pas qu'on détecte un signal quelconque.<br /> Perso, je pense que l'ENSO est vraiment l'Oscillation à prendre en compte, même si d'autres peuvent paraître l'influencer en favorisant des successions de phases froides ou chaudes.<br /> On pense à la PDO par exemple.<br /> <br /> <br />