http://www.climat-sceptique.com/ fr over-blog.com RDF 1.0 Generator admin@over-blog.com 2006-03-01T19:20:46Z http://www.climat-sceptique.com/article-19023126.html fr 2008-04-24T18:50:05Z http://www.climat-sceptique.com/article-7322742.html Deux travaux récents montrent que la signature solaire sur le climat est anormalement élevée si l’on prend comme seul critère les variations de son rayonnement (irradiance totale) ramenées au sommet de l’atmosphère, comme le fait le GIEC dans ses bilans radiatifs. Ces recherches ne sont pas isolées : depuis quelques années, plusieurs travaux ont suggéré que les modèles sous-estiment systématiquement l’influence solaire (quand ils la prennent en compte) et que l’irradiance totale n’est sans doute pas la seule grandeur pertinente pour comprendre l’évolution de notre climat. Plus que jamais, on peut douter de la robustesse et de la vraisemblance des conclusions actuelles des modèles. Après trente ans d’un carbocentrisme ne produisant plus grand chose d’autre que des fourchettes impossibles à réduire, la recherche climatique va-t-elle enfin se pencher plus sérieusement sur d’autres pistes ? Il serait temps. Encore faudrait-il que les crédits alloués à cette recherche soient de nouveau consacrés à une compréhension plus fondamentale du fonctionnement du climat, ce qui n’est guère le cas en France…Charles D. Camp et Ka Tit Tung (Département des mathématiques appliquées de l’Université de Washington) ont recherché la signature des cycles solaires dans les données du climat. Rappelons que l’activité électromagnétique de notre étoile n’est pas régulière (on parlait voici encore une ou deux décennies à tort de la « constante » solaire), mais connaît des cycles quasi-périodiques de 11 ans passant dans cette période d’un maximum à un minimum d’activité. L’irradiance totale mesurée par satellite depuis 1978 varie d’environ 0,07 % au sein d’un cycle de 11 ans, soit environ 0,9 W/m2. Rapportés à la Terre (en tenant compte de sa sphéricité et de l’albédo), les cycles solaires représentent donc des variations de forçage d’environ 0,2 W/m2 au sommet de l’atmosphère.Camp et Tung ont recherché l’influence de ces variations cycliques en prenant les réanalyses NCEP-NCAR de la température de surface entre 1959 et 2004. Comme ils le remarquent, « le signal du cycle solaire est déjà apparent dans les données brutes », avec une corrélation de 0,47 significative à 98,4 % de confiance. Une régression à la moyenne des deux séries donne un signal de 0,18 K (+/- 0,1) par W/m2 de variation d’irradiance. Les deux chercheurs ont ensuite filtré les données pour obtenir des moyennes composites de température correspondant aux phases de maxima et de minima solaires. La corrélation est plus forte (0,64) et le signal identique (0,18 K). Concernant la signature spatiale, l’influence solaire est amplifiée an Antarctique et surtout en Arctique (schéma ci-dessus, en haut à gauche répartition par latitude). Elle est globalement plus forte dans l’Hémisphère Nord. On retrouve donc les caractéristiques du réchauffement moderne, ce qui n’est évidemment pas de nature à simplifier les détections-attributions de ce réchauffement. Le point intéressant est que les modèles de circulation générale GCM incluant la physique solaire (la moitié environ des modèles GIEC, les autres l’ignorent) donnent un signal solaire de cycle à cycle d’environ 0,10 K, soit 50-70 % seulement de la valeur identifiée par Camp et Tung.Nicola Scafetta et Bruce J. West, dont nous avons déjà évoqué les travaux ici (entretien avec N. Scafetta), se sont également penchés sur la signature solaire dans le climat récent, mais avec une tout autre méthode. Les chercheurs ont développé un modèle phénoménologique thermodynamique pour retrouver l’influence solaire sur le climat depuis 400 ans. Ils ont pris deux reconstructions de température : l’une (Mann 2003) montre une faible variation en dehors du XXe siècle (c’est un succédané de la fameuse « crosse de hockey »), l’autre (Moberg 2005) restitue au contraire des amplitudes plus marquées aux XVIIe, XVIIIe et XIXe siècles. Scafetta et West ont également utilisé deux reconstructions séculaires de l’irradiance solaire totale, celles de Lean 2000 et de Wang 2005, la première donnant une hausse d’irradiance plus prononcée.Quel est le résultat de ce travail ? La meilleure corrélation est obtenue avec les courbes montrant une forte variation des températures (Moberg 2005) et une faible variation d’irradiance solaire (Wang 2005), comme le montre le schéma ci-dessus. Le schéma rappelle au passage deux phénomènes bien connus des lecteurs de ce site (mais bien peu rappelés dans la littérature du GIEC ou ses comptes-rendus médiatiques), à savoir que l’activité solaire du XXe siècle est forte et qu’elle est plus forte dans la seconde moitié de ce siècle, les cycles 21, 22 et 23 (années 1980-2000) étant les plus actifs des 400 ans. Il en résulte selon le modèle de Scafetta et West que le soleil pourrait être responsable d’environ 50 % (au moins) du réchauffement observé depuis 1900. Cette valeur est un peu plus élevée si l’on prend pour l’activité solaire récente la base ACRIM de Willson et al. plutôt que la base PMOD de Fröhlich et al. (Rappel : ces deux bases composites extraient le signal d’irradiance mesuré par satellite depuis 1978 ; mais elles diffèrent à la suite d’un « trou » dans les données et de méthodes divergentes pour le combler ; la base PMOD ne trouve pas de hausse d’irradiance depuis 1980, la base ACRIM trouve un léger surcroît d’activité entre les cycles 21-22 et 22-23). Par ailleurs, les chercheurs ont utilisé leur modèle pour analyser le temps de relaxation de signal solaire (c’est-à-dire le délai du climat pour intégrer une variation d’irradiance et revenir à l’équilibre). Celui-ci s’établit entre 6 et 12 ans selon la reconstruction choisie.Le point notable de ces deux travaux est que des variations faibles du soleil semblent avoir un effet prononcé sur le climat. La reconstruction de Wang 2005 donne par exemple un forçage solaire 1750-2000 d’environ 0,12 W/m2 seulement (contre 1,6 W/m2 pour le CO2 à titre d’exemple). Or, dans la physique actuelle des modèles, un tel déséquilibre radiatif au sommet de l’atmosphère n’est pas susceptible de donner la réponse observée sur les températures soit au sein des cycles (Camp et Tung), soit à travers les siècles (Scafetta et West). Bref, il manque un ou plusieurs mécanismes physiques dans la modélisation climatique. Lesquels ? Plusieurs pistes sont suggérées dans un excellent ouvrage de synthèse dirigé par Y. Calisessi, R.M. Bonnet, L. Gray, J. Langen et M. Lockwood, consacré aux liens entre variabilité solaire et climats planétaires. Il s’agit de la reprise d’un numéro spécial des Space Science Reviews paru en 2006 (125, 1-4). Le premier axe de recherche concerne l’influence de l’irradiance spectrale, et non pas totale : on sait en effet que l’essentiel des variations de rayonnement solaire se tient dans les spectres UV et XUV, et non pas dans le visible ou l’infra-rouge. Ces variations spectrales sont suceptibles d’influencer le climat à travers la chimie de l’ozone et de la vapeur d’eau, le couplage de la stratosphère et de la troposphère, les ondes planétaires (dites de Rossby) et les vortex polaires. Un second axe de recherche concerne l’influence du flux solaire total (corrélé à l’irradiance) sur le rayonnement cosmique et la formation des nuages à différentes latitudes (pour une introduction au sujet, voire notre entretien avec H. Svensmark http://www.climat-sceptique.com/article-5654147.html). Ces domaines sont en cours d’exploration, et aucun n’est pour le moment inclu dans les modèles climatiques utilisés pour simuler le XXe siècle ou projeter le XXIe siècle. Comme nous l’avons signalé plus haut, la moitié des GCM utilisés par le GIEC n’intègre même pas de variabilité solaire : c’est-à-dire que les courbes présentées au grand public n’ont pas grand chose à voir avec le climat réel de notre planète…Que peut-on en conclure ?- La courbe des températures modernes montre depuis le XVIIe siècle une bonne corrélation avec les variations d’irradiance solaire.- Les variations d’irradiance totale semblant assez faibles au sein d’un cycle ou entre les cycles, mais leur signature est pourtant clairement lisible sur les climatologies. Il est probable que l’influence solaire sur le climat échappe au calcul choisi par le GIEC et ses modèles (bilan radiatif global intégré au sommet de la troposphère).- Outre les effets directs de l’irradiance globale (et de sa répartition spatiale), le soleil influe probablement le climat par des effets indirects, notamment le rayonnement UV (couplage troposphère-stratosphère et ondes planétaires) et la modification des flux de rayonnement cosmique.- La meilleure conjecture pour expliquer les observations semble une sensibilité climatique forte au soleil (mais pas nécessairement au CO2, qui n’intervient pas sur les mêmes longueurs d’onde) et une inertie thermique relativement faible des océans (donc une réponse rapide du climat).- Tant que le niveau de compréhension scientifique du lien soleil-climat sera « faible » (selon l’AR4 2007 du GIEC) et tant que les modèles climatiques n’incluront pas une physique complète de l’influence solaire, aucune conclusion « robuste » ou « vraisemblable » ne peut être tirée sur les causes du réchauffement moderne (depuis 1750), du réchauffement récent (depuis 1950) et sur la pente de ce réchauffement pour le siècle à venir.- Cela devrait bien sûr être rapporté aux citoyens et aux décideurs sous une forme claire : « Nos modèles ne savent pas encore reproduire de manière satisfaisante l’influence slaire sur le climat ». Qu’un constat aussi simple soit aujourd’hui aussi difficile à formuler et à entendre indique assez combien de pressions non scientifiques pèsent sur la recherche climatique. RéférencesCalisesi, Y., Bonnet, R.-M., Gray, L., Langen, J., Lockwood, M. (ed.) (2007), Solar Variability and Planetary Climates, Space Sciences Series ISSI, 23, Springer. Camp,. C. D., K. K. Tung (2007), Surface warming by the solar cycle. as revealed by the composite mean difference projection, Geophys. Res. Lett., 34, L14703, doi: 10.1029/2007GL030207Scafetta N., B.J. West (2007), Phenomenological reconstructions of the solar signature in the Northern Hemisphere surface temperature records since 1600, J. Geophys. Res., 112, DS4S03, doi:10.1029/2007JD008437. ]]> fr 2008-02-07T06:59:57Z http://www.climat-sceptique.com/article-7320058.html La sensibilité climatique désigne l’évolution des températures à l’équilibre en situation de doublement CO2, lorsque toutes les rétroactions climatiques à ce doublement ont été intégrées. Cela répond à la question : que se passerait-il en surface si nous passions de 270 ppm CO2 (1750) à 540 ppm (futur) et que nous laissions ensuite le climat réagir pour retrouver son équilibre ? Le rapport GIEC 2007 a donné sa version : entre 2,0 et 4,5°C avec env. 3°C comme meilleure estimation. Ce qui fait une sensibilité climatique de 0,8 K/W/m2 environ. Mais voilà, deux nouveaux travaux suggèrent que cette valeur devrait être diminuée d’un facteur 2, voire plus. Ce qui impliquerait une hausse modérée des températures de surface dans le siècle à venir. Quelques explications (que vous ne lirez jamais dans Libération, Le Monde, Le Figaro...)Dans un papier récent (critique ici), Gerald H. Roe et Marcia B. Baker ont rappelé que les modèles progressent très peu depuis trente ans dans la diminution de la fourchette d’incertitude de cette sensibilité. Et que l’on ne peut exclure que sa valeur réelle se situe en dehors de cette fourchette. C’est ce que suggèrent deux travaux nouveaux et indépendants, concluant à une sensibilité climatique beaucoup plus faible que les valeurs habituellement avancées.Petr Chylek (Laboratoire national de Los Alamos, Etats-Unis), Ulrike Lohmann (Institut des sciences de l’atmosphère et du climat, Zurich, Suisse) et leurs collègues ont travaillé sur les dernières années (depuis 2000) pour obtenir une contrainte empirique de la sensibilité climatique. Depuis l’éruption du Pinatubo (1991), le volcanisme a été très modéré. Le soleil connaît des cycles très comparables depuis 1980. La concentration de méthane est stable depuis le début des années 2000, après que la hausse se soit ralentie depuis les années 1990. Les principaux forçages à l’œuvre sont donc le gaz carbonique côté positif, les aérosols côté négatif. La situation présente est donc « idéale » pour essayer d’examiner leurs effets sur les températures de surface. La hausse du niveau atmosphérique de CO2 est bien mesurée, de même que son effet radiatif (environ 0,027 W/m2 / an, pour 1,9 ppmv/an de moyenne récente). Pour les aéorosols, Chylek et al. ont utilisé les dernières données des radiomètres (MISR et AVHRR), qui sont remarquablement convergentes pour l’évolution de leur profondeur optique (AOD) depuis 2000 : -0,0014/an ou -0,0014/an. Cette valeur a été utilisée pour déduire leur effet radiatif direct et indirect (0,036W/m2). La valeur est positive (bien que les aérosols refroidissent en contribuant à refléter plus de rayonnement solaire entrant) car les observations récentes ont conclu à la baisse des émissions totales d’aérosol (voir nos articles sur le "global brightening" ici et ici), ce qui est donc confirmé par la baisse de leur épaisseur optique dans l’atmopshère. Au total, les années récentes auraient connu un forçage de 0,063 W/m2/an, ce qui conduit à une sensibilité climatique empirique de 0,29-0,48 K/W/m2 (+/- 0,12). C’est deux à trois fois moins que la valeur moyenne des modèles du GIEC. C’est en revanche comparable à la valeur obtenue par les modèles de circulation générale couplés à des modèles de résolution des nuages (Miura 2005, Wyant 2006). Cela signifie qu’un doublement CO2 pourrait se traduire par une hausse des températures de surface de 1,07 à 1,77°C (par rapport à 1750). C’est évidemment très faible. Le tableau ci-après indique les estimations de la sensibilité climatique empirique selon diverses estimations de flux de chaleur dans les océans (qui modèrent plus ou moins le signale sur les températures de surface).Comme le rappelle ce tableau, les océans sont habituellement supposés « retarder » le signal du réchauffement de surface en emmagasinant une bonne part de la chaleur en surcroît. Ce point est adressé par le papier de Stephen E. Schwartz (division des sciences de l’atmosphère et de l’envronnement du Laboratoire national Brookhaven, Etats-Unis). Autant l’atmosphère s’ajuste très rapidement aux forçages (sa sensibilité est quasi-immédiate), autant les océans ont une réponse plus lente. Une analyse du déséquilibre énergétique de la Terre suppose donc une estimation du contenu de chaleur des océans et du temps que mettent les températures de surface à s’ajuster au transfert d’une partie de cette chaleur vers l’atmosphère. A partir des données océaniques 1880-2004, Schwartz obtient pour ces deux grandeurs 14 W/m2/K/an (+/6) et 5 ans (+/- 2). Cette dernière valeur signifie que l’inertie thermique de l’océan serait faible et que les températures de surface s’ajusteraient rapidement aux forçages. La sensibilité climatique à l’équilibre déduite par Schwartz est de 0,30 K W/m2 (+/- 0,14). A nouveau très faible (environ 1,1 K +/- 0,5 pour un doublement CO2), mais compatible avec la fourchette obtenue par l’équipe de Chylek et par d’autres méthodes.Ces travaux apportent-ils le dernier mot à la question complexe de la sensibilité climatique ? Sans doute pas. Le papier de Schwartz a d’ailleurs suscité des commentaires critiques de Annan et al.  Mais ces papiers démontrent que l’incertitude physique la plus importante concernant l’avenir climatique est loin d’être tranchée et que des valeurs bien plus faibles que prévues sont désormais envisagées comme hypothèses de travail par les chercheurs. Plus que jamais, le « consensus » des scientifiques sur le climat est une illusion bureaucratique entretenue par une désinformation médiatique.RéférencesChylek, P. et al. (2007), Limits on climate sensitivity derived from recent satellite and surface observations, J. Geophys. Res., doi:10.1029/2007JD008740.Miura, H. et al. (2005), A climate sensitivity test using a global cloud resolving model under an aqua planet condition, Geophys. Res. Lett., 32, L19717, doi:10.1029/ 2005GL023672. Schwartz S. E. J. (2007), Heat capacity, time constant, and sensitivity of Earth's climate system, J. Geophys. Res., D24S05, doi:10.1029/2007JD008746.Wyant, M., M. Khairoutdinov, et C. Bretherton (2006), Climate sensitivity and cloud response of a GCM with a superparameterization, Geophys. Res. Lett., 33, L06714, doi:10.1029/2005GL025464.]]> fr 2008-02-07T07:00:25Z http://www.climat-sceptique.com/article-7319929.html Professeur à la chaire Cecil et Ida Green du MIT (Massachusetts Institute of Technology), Carl Wunsch est une autorité mondiale en matière d’océanographie physique. Dans deux textes récents, il met en avant les carences considérables des modèles actuels et appelle ses collègues des sciences du climat à plus d’humilité et de prudence dans l’interprétation des résultats de ces modèles. Cela n’empêchera pas bien sûr la section alarmiste de l’internationale climatologique de se pavaner devant les médias en brandissant la dernière simulation 2100 en date. Mais au moins les esprits rationnels commencent-ils à mesurer que la mascarade du réchauffement a été un peu trop loin sur des bases un peu trop fragiles.Le premier texte de Carl Wunsch est un bilan de notre compréhension de la circulation océanique, paru dans une livraison de synthèse de l’American Geophysical Union. Wunsch commence par mettre en garde le lecteur contre les simplifications en usage sur le « grand tapis roulant » de la circulation océanique thermohaline (déterminée par la chaleur et la salinité, donc) redistribuant lentement et sûrement la chaleur à l’échelle du globe. L’arrêt brutal de ce tapis roulant, par exemple par des décharges d’eau fraîche lors des épisodes glaciaires, est censé expliquer de nombreuses évolutions climatiques rapides comme les événements de Heinrich ou de Dansgaard-Oeschger au cours du dernier glaciaire. Plus généralement, on guette le « ralentissement du Gulf Stream » en craignant que l’Europe nordique et occidentale perde sa douceur. Al Gore et Hollywood en ont fait des films, c’est dire que la chose est sérieuse…Oublier Hollywood, revenir à la scienceCette image est simple et populaire mais, prévient Carl Wunsch, elle ne repose sur quasiment rien. Car nous sommes loin de simuler de manière précise la circulation méridienne de renversement (MOC, Medirional Overturning Circulation, nom donné à la circulation thermohaline) et de répondre au détail des questions posées par nos spéculations sur les climats futurs et passés. Comment l’eau fraîche issue de la fonte perturbe le gyre subpolaire ? Est-elle confinée aux régions de marge des courants ? Comment modifie-t-elle les propriétés locales des couches mélangées et à quelle vitesse est-elle mixée latéralement / verticalement sur les 100 premiers mètres ? Comment les échanges convectifs sont-ils modifiés et comment déséquilibrent-ils dans le temps et l’espace la densité et la salinité de l’eau ? La variation des flux de masse se traduit-elle simplement par des variations correspondantes d’échanges méridiens de chaleur et avec quelle amplitude selon les zones ? Comment tous ces événements vont-ils rétroagir localement / globalement avec les glaces de mer et avec l’atmosphère ? Etc. « La représentation et la modélisation physiques de tous ces domaines existent, note Wunsch, mais on ne sait pas grand chose des performances des modèles dans le temps. Une erreur dans un seul de ces éléments peut en venir à dominer et à ruiner une projection ». Exemples : une simple erreur de 1% dans le contenu de chaleur océanique du flux transporté vers le pôle à 26°N ou une simple variation verticale de 0,2°C entre ce flux montant et le flux descendant sur une colonne verticale de 1000 m peuvent représenter autant que le signal entier du réchauffement anthropique.Faut-il rappeler que même aujourd’hui, nos observations du comportement des différentes couches océaniques sont encore très lacunaires ? Et que pour les paléoclimats, on ne dispose souvent que de quelques proxies locaux disséminés dans l’immensité océanique ? Cela n’empêche pas certains chercheurs de spéculer bruyamment sur l’état des océans en 2100 sur la base d’une comparaison avec les mêmes océans voici 125 000 ans, l’opinion publique ignorant bien sûr la somme incroyable de simplifications nécessaire pour ce genre de calcul (par exemple Rohling 2007, chouchou récent de la presse à scandale du climat réchauffé pour son annonce d’une hausse du niveau des mers plus importante que prévu).Wunsch le souligne au-delà de la MOC : « Il y a beaucoup de raisons de penser que la circulation de l'océan a une influence profonde sur le climat ; mais il est douteux que les causes et les conséquences de ses changements soient bien comprises. Le message ici n'est pas qu'il n'y a aucun espoir, mais plutôt que la définition d'un problème doit être la première étape pour le résoudre et que des conjectures de convenance ne devraient pas être prématurément transformées en ‘faits’, pas plus que les ambiguïtés ou les incertitudes ne devraient être supprimées. Parce que le changement climatique et la circulation océanique sont des problèmes importants qui conduisent déjà par eux-mêmes à des 'just-so-stories' excitantes et attractives dans les médias grand public -y compris Hollywood- un peu de retenue serait la bienvenue(...) » L’océanographe cite comme exemple la question de la turbulence géostrophique (dite turbulence de méso-échelle), très mal simulée par les modèles actuels alors que l’on ignore son poids exact dans les échanges de chaleur entre couches océaniques et avec l’atmosphère (voir sur notre site une critique comparable du Pr Maxence Revault d’Allonnes).La critique de Wunsch concerne aussi les modèles de circulation général (GCM) dont une vingtaine sont couramment employés pour les simulations du GIEC. L’océanographe met encore les pieds dans le plat en soulignant ce que les modélisateurs savent bien, mais évitent de clamer sur les toits pour ne pas désespérer le décideur et l’opinion : « Tous les modèles numériques ont des erreurs dont les sources sont variées, incluant une physique tronquée (chimie, biologie), des erreurs dans la représentation numérique des champs continus, dans les conditions initiales et dans les conditions aux limites, des paramétrisations erronées aux échelles inférieures aux grilles, des fautes de programmation. On sait peu de chose quantitativement sur la magnitude et les effets de ces erreurs sur les solutions, si ce n'est que les erreurs ne disparaissent jamais et qu'elles auront tendance à s'accumuler. L'accumulation des erreurs dans le temps est importante parce que le "climat" du modèle peut devenir juste une somme d'erreurs. » Conclusion du chercheur : « N’importe qui peut écrire un modèle : la difficulté est de démontrer sa validité et sa précision quand il extrapole (…) Le chemin pour résoudre un problème difficile passe par sa reconnaissance et sa définition. Quand des conclusions hypersimplifiées sont transformées en vérité (…), un champ d’études peut être déformé pendant des décennies avant que sa fondation bancale soit finalement reconnue (…). Les modèles sont extrêmement importants et éclairants, mais une meilleure compréhension de leur simulation réelle et de leurs capacités prédictives est nécessaire ». Bref, le message de Wunsch à ses collègues est assez limpide : passez un peu moins de temps à brandir aux médias votre dernière projection pour 2100 ou votre dernière simulation du dernier maximum glaciaire, un peu plus de temps à vous colleter aux vrais problèmes, les défauts des observations et de la modélisation que vous présentez à ces mêmes médias en dissimulant leurs carences. Wunsch, assez lucide, note que ce genre de constat mène à « attaquer le messager plutôt que le message ». Il est vrai que la science, processus réputé ouvert et transparent, s'y connaît elle aussi en omerta et en pressions plus ou moins discrètes sur les déviants. Surtout la science du climat dont la popularité médiatique et l'attention politique ont créé une sorte de régime d'exception où l'on tolère un fossé croissant entre la grandiloquence des conclusions et l'évanescence de leur démonstration. Hausse du niveau des mersLe second papier de Wunsch est en quelque sorte une application de ces exigences méthodologiques à un sujet faisant couler énormément d’encre dans les gazettes alarmistes : la hausse du niveau des mers. On ne cesse de répéter que les « records » de fonte en Arctique et en Antarctique ainsi que les « records » de chaleur des dix dernières années rendent cette hausse du niveau des mers inquiétante. Certains auteurs comme Hansen ou Jouzel se prennent même à critiquer le GIEC comme trop optimiste ou trop en retard sur les données récentes de la recherche. L’AR4 2007, rappelons-le, prévoit une hausse du niveau des mers de 18 à 59 cm d’ici 2100, une estimation qui n’a pas été digérée par les militants du catastrophisme (et par certains chercheurs occupant leur surface médiatique grâce la manipulation répétitive de ce même catastrophisme, comme Hansen annonçant invariablement l’engloutissement possible de la Floride depuis son premier papier… de 1981).Bref, comme les températures de surface stagnent depuis 2001 et n’ont jamais atteint le « record » (naturel) de 1998, le niveau des mers est la nouvelle coqueluche de prophètes de l’apocalypse climatique. Manque de chance, les données satellite disponibles depuis 1993 (missions Topex-Jason-Poséidon) contredisent la vulgate dominante : on n’observe aucune accélération de la hausse (plutôt le contraire même ces dernières années) au point que l’on se demande où passe la « chaleur exceptionnelle » (censée dilater les eaux) et les « fontes exceptionnelles » (censées alimenter les océans en eau douce surnuméraire). (Schéma ci-dessous : Université du Colorado)Reste encore à savoir si ces données satellite altimétriques sont bien calibrées. A cet effet, Carl Wunsch et ses co-auteurs ont utilisé le plus grand nombre de données disponibles jamais rassemblées pour analyser la tendance 1993-2004 : les données satellite, bien sûr, mais aussi les données de surface (balises XBT et Argo), les données hydrographiques, les réanalyses météorologiques NCEP/NCAR. Au total, la somme astronomique de 2,11 x 1019 observations été intégrées dans un modèle d’analyse (ECCO-GODAE, avec une résolution de 1x1° et 23 couches verticales). La figure et le tableau ci-dessous donnent les résultats de ce travail.D’une part, on constate que la hausse du niveau es mers est une moyenne arithmétique de phénomènes locaux très disparates, avec des hausses et des baisses réparties sur tous les bassins. Ces variations régionales montre le bruit important du phénomène et la difficulté intrinsèque à en extraire un signal global cohérent. D’autre part, C. Wunsch et son équipe arrivent à une valeur beaucoup plus conservatrice de hausse de 1,61 +/- 0,07 mm / an entre 1993 et 2004, dont le tiers environ dû à la hausse thermostérique et halostérique, les deux autres tiers à la fonte des glaces. C’est environ 60% de la valeur habituellement dérivée des données satellite seules (environ 3,2 mm/an depuis 1993, 3,36 +/- 0,41 mm/an pour 1993-2007 selon la récente estimation de Beckley 2007). Wunsch et al. n’excluent nullement que cette valeur altimétrique soit correcte, mais signalent seulement que son degré de précision n’est pas testable avec les données in situ disponibles. Et ils concluent : « Une estimation utilisable des moyennes globales reste extrêmement difficile compte-tenu des échantillonages dans le temps/l’espace et des approximations des modèles [d’interprétation des données]. Il est vraisemblable que des erreurs systématiques dominent la plupart des estimations du changement global moyen : les valeurs publiées et leurs marges d’erreur doivent être regardées avec la plus grande prudence ».Les leçons de Carl Wunsch seront-elles entendues ? Certains de ses bruyants collègues  comprendront-ils que l’opinion publique va immanquablement mûrir, que le temps des annonces en forme de slogan est fini, qu’une critique sceptique de plus en plus vigilante et organisée interdit désormais les raccourcis et les simplifications dont les années 1990 et 2000 furent friandes ? Les médias dominants cesseront-ils de se couvrir de ridicule en martelant que le « débat scientifique du réchauffement est clos », au mépris des évidences les plus élémentaires et des innombrables débats parcourant tous les domaines des sciences du climat ? Bref, quand et comment la pensée unique climatique va-t-elle mourir ? La réponse ne saurait tarder...Références :Beckley B.D. et al. (2007), A reassessment of global and regional mean sea level trends from TOPEX and Jason-1 altimetry based on revised reference frame and orbits, Geoph. Res. Lett., 34, L14608, doi:10.1029/2007GL030002Hansen J. et al. (1981), Climate impact of increasing atmospheric carbon dioxide, Science, 213, 957-966.Rohling E.J. et al. (2007), High rates of sea-level rise during the last interglacial period, Nat. Geosc., online, doi:10.1038/ngeo.2007.28.Wunsch C. (2007), The past and future ocean circulation from a contemporary perspective, in AGU Monograph, 173, A. Schmittner, J. Chiang et S. Hemming (ed.)., 53-74.Wunsch C., R. Ponte, P. Heimbach (2007), Decadal trends in sea level patterns: 1993-2004, J. Clim., à paraître.Les textes peuvent être téléchargés sur la (très riche) page de C. Wunsch.]]> fr 2008-02-07T07:00:23Z http://www.climat-sceptique.com/article-7315730.html fr 2008-02-07T06:59:32Z http://www.climat-sceptique.com/article-7261733.html Deux études récemment parues montrent que le soja, le blé et le riz bénéficient bel et bien de gains de productivité importants en milieu CO2 enrichi, contrairement à de récentes assertions en sens contraire, et que les forêts soumises aux mêmes conditions d’enrichissement en gaz carbonique ne souffrent pas de carence en azote.En 2006, une étude avait fait grand bruit dans les médias : elle annonçait que l’accélération de la croissance végétale due à l’augmentation de la concentration atmosphérique de CO2 pourrait être plus faible que prévue (Long 2005, 2006). Patatras : les gazettes alarmistes se sont empressées de commenter la recherche à leur manière, en annonçant la fin de la capture du carbone par le puits terrestre et en pronostiquant de terribles famines dans le siècle à venir. Deux travaux parus récemment apportent des nouvelles bien plus réconfortantes… mais il est à peu près inutile de consulter votre journal, radio ou télé préférés pour en entendre parler.La plupart des végétaux sont apparus sur Terre à une époque où la concentration en gaz carbonique était 4 à 5 fois plus élevée qu’aujourd’hui. Elles ont su tirer partie de cette ressource, puisque le CO2 est utilisé avec l’eau et la lumière pour assurer la photosynthèse, et donc la croissance de la matière organique. Que le CO2 soit favorable aux cultures est connu depuis deux siècles déjà : en 1804, Nicolas de Saussure consignait cette observation dans ses Recherches chimiques sur la végétation. Dans les années 1960 et 1970, plus de 400 expériences locales de fumigation au gaz carbonique ont été développées. Et, à partir des années 1980 et 1990, l’enrichissement au CO2 est devenu l’objet d’une attention plus systématique dans le cadre des travaux sur le réchauffement climatique. Cinq types de recherche ont été menés : en méthodologie variée dans le cadre SPAR (soil-plant-atmosphere research), en serre, en tunnel à gradient de température, en chambre ouverte au sommet (OTC) et enfin en plein air (FACE : free-air CO2 enrichment).Les deux papiers de Long 2005 et 2006 ont tiré la sonnette d’alarme : selon eux, les expériences FACE (plus proches des conditions réelles) donnent une productivité de moitié inférieure aux précédents travaux en espace clos et suggèrent que les récoltes en pâtiront à l’horizon 2050.Dans une nouvelle méta-analyse parue dans le New Phytologist, Lewis H. Ziska et James A. Bruce rouvrent le dossier et comparent les données disponibles, à conditions équivalentes, pour le riz (Oryza sativa), le soja (Glycine max) et le blé (Triticum aestivum), trois plantes d’intérêt majeur pour l’humanité. Ils ont normalisé les données et comparé les gains de récolte attendus pour un enrichissement à 700 ppm (contre 370 ppm).Résultats :- pour le riz, le gain est de 44 % en serre, 24 % en tunnels, 19 % en système SPAR, 26 % en OTC, 20 % selon FACE ;- pour le soja, le gain est de 34 % en serre, 36 % en tunnels, 28 % en système SPAR, 37 % en OTC, 40 % selon FACE ;- pour le blé, le gain est de 47 % en serre, 26 % en tunnels, 31 % en OTC, 19 à 23 % selon FACE (avec deux méthodologies différentes).Comme le remarquent les auteurs, « on ne trouve aucune base à une surestimation importante (x2) et consistante de la réponse des récoltes à l’enrichissement CO2 dans les systèmes clos par rapport aux systèmes FACE ». Les serres sont toujours plus productives (sauf pour le soja où la réponse est meilleure en plein air), et le système FACE se situe généralement non loin des autres pour les gains de productivité. Les auteurs rappellent également qu’il existe plus de 100 000 cultivars de riz, et des milliers pour le blé et le soja : cela laisse du champ pour sélectionner ceux qui présentent la meilleure réponse T / CO2 / précipitation, et cela même en restant dans le cadre de plants non génétiquement modifiés.Décidément, les plantes ne sont pas comme les humains et elles apprécient le gaz carbonique. Aussi les esprits irrités par cet optimisme végétal se tournent-ils volontiers vers une autre menace : la carence en nutriments, et précisément en azote. Cette nouvelle crainte concerne les forêts, supposées souffrir prochainement. Le raisonnement est le suivant : la croissance végétale est certes accélérée par le gaz carbonique, mais les arbres auront besoin d’azote pour soutenir cette croissance et ils n’en trouveront pas assez dans les sols, car la fixation de l’azote atmosphérique et sa transformation en nitrate ne suivront pas le rythme. Conséquence : une croissance qui revient à la normale, et pourquoi pas une décroissance avec tous les drames qui s’ensuivent habituellement (saturation du puits carbone terrestre, hausse du gaz carbonique atmosphérique, température caniculaire, fin du monde). La plupart des modèles actuels du cycle du carbone tablent sur cette limitation progressive de l’azote au cours du siècle.Adrien C. Finzi et 17 co-auteurs ont récemment livré à ce sujet une synthèse des expériences FACE en milieu forestier : laboratoires Rhinelander, Duke et Oak Ridge aux Etats-Unis, étude POP-EUROFACE en Europe (Finzi 2007). Un précédent travail en 2005 avait montré un gain de productivité de 23 % pour une hausse artificielle de CO2 de 174 ppm.Les forêts européennes étudiées, implantées sur d’anciens sites agricoles où la disponibilité en azote du sol était un facteur non limitant, n’ont pas soutenu leur croissance par une fixation supplémentaire de l’azote, mais par une meilleure efficacité d’absorption (NUE nitrogen use efficiency) ; les forêts américaines, dont le sol est plus pauvre en matière azotée, ont en revanche connu une meilleure fixation terrestre, sans changement dans l’efficacité d’absorption. Chaque écosystème a donc répondu à sa manière, mais dans le même sens. Conclusion des auteurs : « La réponse en fixation de l’azote par le sol et en efficacité d’absorption (NUE) de ces jeunes forêts tempérées exposées aux conditions FACE est le contraire de celle prédite par la génération actuelle des modèles biogéochimiques ». Que les modèles du cycle du carbone au développement fort récent se trompent ainsi, ce n’est pas une grande surprise : dans le cadre des affaires climatiques, on commence à avoir l’habitude de ces paramétrisations pessimistes qui s’améliorent avec le temps…Voilà donc deux bonnes nouvelles pour la végétation et pour le cycle du carbone. Qui seront évidemment ignorées comme deux fausses notes dans le concert de la lamentation permanente.RéférencesFinzi, A.C. et al. (2007), Increases in nitrogen uptake rather than nitrogen-use efficiency support higher rates of temperate forest productivity under elevated CO2, Proceedings of the National Academy of Sciences, 104, 14014-14019.Long, S.P. et al. (2005), Global food insecurity treatment of major food crops with elevated carbon dioxide or ozone under large-scale fully open-air conditions suggests recent models may have overestimated future yields, Philosophical Transactions of the Royal Society B, 360, 2011-2020.Long, S.P. et al. (2006), Food for thought: Lower-than-expected crop yield stimulation with rising CO2 concentrations, Science, 312, 1918-1921.Ziska, L.H. et J.A. Bunce (2007), Predicting the impact of changing CO2 on crop yields: some thoughts on food, New Phytologist, 175, 607-618.]]> fr 2008-02-07T07:00:30Z http://www.climat-sceptique.com/article-7260625.html Une fois n’est pas coutume, on se livrera ici à un petit calcul de coin de table : comment le climat a-t-il réagi au forçage anthropique après deux siècles de révolution industrielle et de croissance démographique ? Que prévoient les modèles de leur côté ? La comparaison est-elle de nature à miner le scepticisme ?Pour éviter toute polémique inutile et pour simplifier l’exposé, prenons les « meilleurs estimations » de l’AR4 2007 du GIEC, en ignorant les incertitudes attachées à chacune de ces valeurs.L’ensemble des forçages anthropiques positifs de l’ère moderne s’élève en 2005 à 3,17 W/m2, ce qui représente déjà 85 % du forçage d’un doublement CO2 (3,7 W/m2). La hausse des températures de surface entre 1850-1899 et 2001-2005 est de 0,76 °C.Il se trouve que le GIEC a publié les estimations de la « réponse climatique transitoire » à un doublement CO2 des modèles. Il s’agit de l’évolution immédiate des températures de surface, sans que l’ensemble des rétroactions aient joué jusqu’à retrouver l’équilibre (et sans effet retardé de l’inertie thermique des océans). Voici la liste de ces estimations par modèles pour un doublement CO2 et, en approximation linéaire (pas trop grave en transitoire), pour 85 % d’un doublement CO2, c’est-à-dire le forçage de 3,17 W/m2 que le climat a déjà enregistré selon le GIEC.On constate que tous les modèles AR4 sont largement au-dessus de la valeur de 0,76 °C pour 85 % d’un doublement CO2, près de la moitié d’entre eux exagérant d’un facteur 2, voire 3 cette valeur.Il faut se rendre à l’évidence : à 85 % d’un doublement CO2, la réponse réelle du climat reste très modeste, bien plus modeste que la prévision des modèles utilisés par le GIEC.Mais alors, pourquoi les modèles surestiment tant la sensibilité transitoire du climat aux forçages anthropiques ? La réponse est connue : les forçages négatifs de l’humanité masqueraient le réchauffement. Il s’agit en l’occurrence des effets directs et indirects des aérosols anthropiques. Sans les aérosols, le climat réagirait comme le prévoient les modèles. Ce point appelle plusieurs commentaires.- Les aérosols sont actuellement le poste du bilan radiatif ayant le plus faible « niveau de compréhension scientifique ». Non seulement on estime mal leurs émissions globales, mais on connaît mal leur microphysique et leurs effets réels. Donc, les modélisateurs nous demandent de les croire quand ils trouvent une sensibilité forte tout en reconnaissant que l’élément-clef de cette croyance est aussi le moins bien connu. Premier motif de scepticisme.- Concernant l’estimation du forçage négatif des aérosols, la tendance est à la baisse depuis une dizaine d’années, qu’il s’agisse de leurs effets directs ou indirects. Plus on progresse, moins il semble que ces aérosols ont d’effet important. Par ailleurs, suite aux mesures anti-pollution ou à la disparition du bloc de l’Est, la tendance des émissions d’aérosols est en baisse depuis les années 1985-1990 en Amérique, en Europe, en Russie et au Japon (mais en hausse en Asie). Cela signifie que les 0,76 °C pour 1850-2005 incluent déjà en bonne part le « non-masquage » du réchauffement par les aérosols, car leur durée de vie atmosphérique est courte. Deuxième motif de scepticisme.- Les 0,76 °C de hausse des températures de surface 1850-2005 ne sont pas entièrement attribuables aux forçages anthropiques du bilan radiatif, tant s’en faut. Bien que la dernière estimation du GIEC pour le forçage solaire soit très faible (0,12 W/m2), la plupart des comparaisons d'ensemble de modèles montrent que le facteur solaire a joué dans la hausse 1850-1950, et plusieurs travaux récents ont conclu qu’il représente encore 10 à 30 % de la hausse 1970-2000. L’irradiance totale seule (les 0,12 W/m2) ne semble pas expliquer cette signature, et les chercheurs se penchent aujourd'hui sur des effets indirects du soleil (soit les UV et XUV à travers le couplage stratosphère-troposphère, soit le couplage avec le rayonnement cosmique et l’effet sur la nébulosité). Au soleil s’ajoutent la variabilité intrinsèque du climat, toujours très mal contrainte par la modélisation numérique, et le biais des enregistrements de surface (presque toutes les stations terrestres ont connu des modifications importantes de leur environnement au cours du XXe siècle). Cela signifie que la hausse des températures de surface spécifiquement attribuable au forçage radiatif anthropique est sans doute inférieure à 0,76 °C. Troisième motif de scepticisme.En conclusion, les données d’observation montrent que les températures de surface sont assez peu sensibles aux forçages anthropiques et que le réchauffement moderne se situe pour le moment bien en deçà des estimations de tous les modèles. La charge de la preuve est donc inversée : s’ils veulent rendre crédibles leurs projections alarmistes, voire catastrophiques, les modélisateurs doivent nous présenter autre chose que des bricolages paramétrisés sur la variable d’ajustement des aérosols. Et cette exigence sera d’autant plus forte que le climat ne suit pas leurs projections, ce qui est le cas depuis six ans déjà avec une stagnation manifeste des températures de surface et de basse troposphère, malgré la supposée « hausse sans précédent des émissions de carbone » et « accélération alarmante du réchauffement ». Il serait temps de sortir de l’autisme des slogans médiatiquement amplifiés à destination de foules apeurées et de décideurs pressés. Les questions posées par les sceptiques attendent toujours des réponses convaincantes. ]]> fr 2008-02-07T06:59:46Z http://www.climat-sceptique.com/article-7231450.html 2007 a été très calme du point de vue cyclonique, de même que les températures de surface sont restées sages malgré un El Nino en début d'année. Mais l'alarmisme médiatique n'est jamais pris en défaut de surenchère catastrophiste : c'est l'état de la banquise arctique, avec une forte diminution estivale, qui a joué depuis quelques mois le rôle d'indice anxiogène de "dérèglements sans précédent". Qu'en est-il au juste ? Comment cette anomalie s'inscrit-elle dans la longue durée ? Quelles en sont exactement les causes ? Voici une synthèse que quelques travaux récents permettant d'aller un peu plus loin que les effets d'annonce. La glace pérenne de l’Océan Arctique a atteint en été 2007 son extension minimale depuis le début des mesures satellite (1979). Selon les données satellite NCEP/NOAA reproduites sur le site Cryosphere (animé par William Chapman), et les données du NSIDC (National Snow and Ice Data Center) l’anomalie estivale a été très marquée. Le précédent minimum de 2005 – 5,32 millions de km2 – a chuté à 4,24 millions de km2 en septembre 2007. On voit ci-dessous l’anomalie du mois de septembre 2007 (NSIDC) :La diminution de l’extension de la banquise est plus marquée en été que dans toutes les autres saisons. La baisse de septembre est en moyenne de -10,2 % +/- 3,4 par décennie depuis le début des mesures satellite, celle de mars de -2,8 % +/- 0,8. Les autres mois se placent entre ces valeurs, généralement en dessous de 5 %/décennie. Toutes saisons confondues, la tendance est néanmoins clairement à la baisse sur la période 1979-2007, comme en témoigne ce graphique issu de la source Cryosphere.Cette anomalie 2007 a bien sûr donné lieu à d’abondants commentaires depuis quelques mois, chacun y allant de sa prédiction (généralement catastrophique) sur l’avenir de la banquise estivale arctique. Elle pourrait totalement disparaître en 2040, en 2030, en 2020, en 2010… Un travail récent de Marika Holland et al. (2006) a montré que le plus « pessimiste » des runs d’ensemble de modèle CCSM3 prévoit un Océan Arctique presque libre de glace vers 2040, les autres plaçant cette date entre 2050 et 2080. (Il faudrait s’interroger sur le caractère « alarmant » en soi d’un Océan Arctique libre de glaces en été, mais ce n’est pas l’objet de cette discussion ; de même pour le caractère réaliste de ce genre de runs compte-tenu de la difficulté de modélisation de la dynamique des glaces et de la variabilité des régions polaires et sub-polaires, nous allons y venir).En sciences climatiques, un « record » saisonier ou annuel n’a aucune valeur et une tendance significative (30 ans) s’apprécie elle-même sur une plus longue durée. La question est donc double :- la tendance 1979-2007 observée par les satellites est-elle anormale au regard de l’évolution précédente de l’Arctique ?- cette tendance est-elle due au réchauffement d’origine anthropique ou à d’autres causes ?Déclin récent ou déjà ancien ?Pour répondre à ces questions, nous allons commencer par un graphique extrait d’Une vérité qui dérange (Gore 2007). Il s’agit certes d’une œuvre de fiction, mais bien des chercheurs nous ont assuré que le documentaire et le livre d’Al Gore reflètent très correctement l’état des connaissances scientifiques. Voici donc l’état annuel de la banquise en Hémisphère Nord entre 1900 et 2005 selon le Nobel de la paix.Cette courbe d’Al Gore n’est pas sans rappeler la fameuse « crosse de Hockey » : on voit une banquise stable jusqu’en 1975-80, qui plonge soudainement par la suite. Encore un indice de l’accélération récente du réchauffement. Il est cependant difficile de retrouver l’origine de cette courbe : la version française (comme la version américaine) du livre d’Al Gore mentionne comme source « Hadley Carter ». Cet individu ou cet organisme nous est inconnu, contrairement au Hadley Center, un célèbre centre de recherche anglais sur le climat. En fait, le Hadley Center a bel et bien publié en 2002 un papier de synthèse sur son analyse historique globale de la banquise (ainsi que des températures de surface de la mer et des températures nocturnes de l’air marin). Son premier auteur est Rayner et non Carter (Rayner 2002), mais on supposera que le lapsus scripturi d’Al Gore provient d’un passé politique très actif. Le graphique ci-dessous montre donc les reconstructions de la banquise en janvier (haut) et juillet (bas) pour six bases : HadISST1 (noir), GSFC (rouge), NIC (vert), Walsh et Chapman (bleu), GISST3.0 (pointillé noir).Pour la surface estivale de la banquise, on constate que la tendance la plus marquée à la baisse commence à la fin des années 1970, ce qui correspond au début des mesures par satellite. Un nouvel instrument crée presque toujours de telles ruptures dans l’homogénéité des données, et c’est le cas aussi pour l’analyse des températures. Mais le problème en l’occurrence vient de la rareté et de l’imprécision des sources avant les satellites en rapport avec le phénomène étudié : pour mesurer l’étendue de la banquise, il faut par définition avoir une idée assez précise de ses limites géographiques sur tout le bassin péri-arctique. Or, les missions maritimes commerciales ou militaires, de même que les stations d’observation météorologique, étaient loin de se livrer systématiquement à cet exercice avant 1980, et moins encore dans la première partie du siècle.L’essentiel des données antérieures à 1980 utilisées par le Hadley Center ou le GISS provient de bases historiques réunies et interprétées par John E. Walsh (Walsh 2001). En 2004, Ola M. Johannessen et 11 co-auteurs ont publié une nouvelle estimation de l’évolution historique des glaces arctiques, notamment fondée sur l’exploitation des observations russes puis soviétiques. Ce nouveau travail synthétise des données historiques sur 77 % du bassin arctique. Le graphique ci-dessous illustre ces données (en vert la base Walsh 2001 reprise par le GISS, le Hadley et Gore, en rouge la nouvelle base enrichie dite Zakharov, en noir les températures de surface en Arctique).Le décrochage des années 1980 est nettement moins perceptible et l’on constate une baisse déjà prononcée de la surface de la banquise entre les années 1910 et 1940, à une époque où les températures de surface ont connu une hausse marquée. Sur la base Nasa GISS (carte ci-dessous), on peut ainsi constater que les températures printanières de l’Arctique, assez décisives pour la résistance des glaces en été, ont connu entre 1911 et 1940 des hausses fortes (entre 4 et 8°C). Il paraît assez logique que la banquise estivale ait enregistré l'effet de cette première hausse significative et rapide.Les travaux de Johannessen et al. ont été appuyés plus récemment encore par une étude historique des limites de la banquise arctique dans les mers adjacentes (mer du Groenland, mer de Barents), par Dmitry Divine et Chad Dick (Divine 2006). Les chercheurs ont ici rassemblé toutes les données disponibles entre 1750 et 2002. Les deux graphiques ci-dessous montrent l’évolution de l’anomalie d’avancée de la banquise (en km ) en mer du Groenland et en mer de Barents sur l’ensemble de la période et sur trois mois (avril, juin, août).Là encore, on n’observe pas une période de stabilité suivie d’une chute brutale dans les années 1980, mais une décroissance assez continue quoique variable selon les mois. Et là encore, l’évolution de la glace suit celle des températures, avec notamment la pause des années 1950-70, marquées par une phase de refroidissement. Divine et Dick soulignent d’ailleurs l’existence de deux oscillations naturelles dans l’évolution de la banquise, l’une de période 60-80 ans, l’autre de période 20-30 ans.Les causes du déclin récentPourquoi donc la banquise estivale disparaît-elle ? La réponse souvent entendue est : c’est une nouvelle manifestation du réchauffement anthropique par les gaz à effet de serre et une nouvelle preuve de son accélération récente. Les différents travaux évoqués ci-dessous montrent que l’explication est un peu sommaire et que le retrait de la banquise est un phénomène déjà ancien, amorcé alors que le forçage anthropique des gaz à effet de serre était assez négligeable. Aujourd’hui encore, les gaz à effet de serre sont bien loin d’être le seul déterminant de l’évolution arctique. Dans un article de synthèse paru au printemps dernier, Mark C. Serreze, Marika Holland et Julienne Stroeve (NSIDC, NCAR) ont souligné que l’état de la banquise arctique est lié aux forçages radiatifs, mais également à une forte variabilité du système océan-atmosphère-glace. Les pressions atmosphériques, les températures et les vents varient selon des oscillations naturelles bien connues (NAO oscillation nord-atlantique, NAM mode annulaire boréal) et ils se trouvent que les années 1970-1995 ont été marquées par des anomalies positives très marquées, contribuant à expliquer la pente observée. Pour compliquer encore le schéma, les courants marins ont leur mot à dire. Les eaux chaudes du bassin Atlantique entrent dans l’océan Arctique par le détroit de Fram et la mer de Barents. Plusieurs pics d’arrivées massives d’eau chaude ont été enregistrés depuis le milieu des années 1990, entraînant des modifications de la couche froide halocline (CHL). D’autres travaux ont suggéré que les flux de chaleur océaniques entrant par le détroit de Bering ont également une influence sur l’état de la glace permanente arctique.A ces données climatologiques plus complexes s’ajoutent bien sûr les conditions synoptiques. De même qu’une canicule isolée ne peut être attribuée au réchauffement climatique (qui en augmente la probabilité, mais n’en est pas la cause directe), une année à englacement estival très faible répond à des conditions précises de circulation. C’est ainsi que le premier facteur explicatif de la situation 2007 est un blocage persistant dans des conditions de vent et de pression exceptionnelles - blocage ayant donné un visage assez anormal à l’été 2007 dans tout l’Hémisphère Nord -, comme ont jugé bon de le rappeler Julia Slingo et Rowan Sutton dans un courrier à la revue Nature, qui incriminait sans discernement le « réchauffement global » (Slingo 2007).Enfin, les forçages radiatifs anthropiques ne se limitent pas aux gaz à effet de serre. Dans un papier paru récemment, Flanner et al. (2007) ont montré que la suie de carbone (notamment issue des feux de forêt en région boréale) modifie la réflectance de la neige ou de la glace et que ce forçage peut représenter jusqu’à trois fois la valeur du forçage CO2 dans les régions arctiques, entre avril et septembre. La diabolique gaz carbonique est bien loin d'être l'alpha et l'oméga des évolutions climatiques locales ou globales, malgré tout l'effort des médias pour entretenir sa légende noire.Pour conclure et synthétiser :- L’anomalie estivale de l’étendue de la banquise arctique a été très marquée en 2007, avec un déclin annuel sans précédent depuis le début des mesures satellite.- Ce phénomène s’inscrit dans une tendance longue à la diminution de la banquise, de manière certaine depuis le début des mesures satellites (1979), de manière très probable depuis 100 ans.- Le forçage radiatif des gaz à effet de serre est une des causes probables de ce déclin, mais elle est bien loin d’être isolée et l’on ne peut aujourd’hui quantifier les parts respectives de ce forçage, des autres forçages anthropiques (suie de carbone, aérosols) et des facteurs de variabilité naturelle de la circulation océan-atmosphère.Références :Divine D.V., C. Dick (2006), Historical variability of sea ice edge position in the Nordic Seas, J. Geoph. Res., 111, C01001.Flanner M.G. (2007), Present-day climate forcing and response from black carbon in snow, J. Geophys. Res., 112, D11202.Gore Albert Jr (2007), Une vérité qui dérange, La Martinière.Holland M. et al. (2006), Future abrupt reductions in the summer Arctic sea ice, GRL, 33, L23503, doi:10.1029/2006GL028024.Johannessen O.M. et al. (2004), Arctic climate change: observed and modelled temperature and sea-ice variability, Tellus A, 56, 328-341.Rayner N.A. et al. (2002), Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century, J. Geophys. Res., 108, NOD14, 4407.Serreze M.C et al. (2007), Perspectives on the Arctic’s shrinking sea-ice cover, Science, 315, 1533-36.Slingo J. R. Sutton (2007), Sea-ice decline due to more than warming alone, Nature, 450, 27.Walsh J.E., W.L. Chapman (2001), 20th-Century sea-ice variations from observational data, Annals of Glaciology, 33, 444-448.]]> fr 2008-02-07T07:00:01Z http://www.climat-sceptique.com/article-7220684.html Les progrès de la science se mesurent notamment à une meilleure compréhension du réel et à de meilleures prédictions sur son évolution. Un article paru dans Science, et déjà abondamment commenté dans la blogosphère, rappelle que les modèles climatiques n’ont guère avancé depuis 30 ans dans la fourchette de leurs incertitudes, et suggère qu’il ne faut pas s’attendre à de grands progrès prédictifs dans les années à venir. Les négociations de l’après-Kyoto s’ouvrent donc sur un constat d’échec de notre capacité à préciser l’ampleur des risques climatiques. La sensibilité climatique désigne l’évolution des températures à l’équilibre en situation de doublement CO2, lorsque toutes les rétroactions climatiques à ce doublement ont été intégrées. Cela répond à la question : que se passerait-il en surface si nous passions de 270 ppm CO2 (1750) à 540 ppm (futur) et que nous laissions ensuite le climat réagir pour retrouver son équilibre ? Le rapport GIEC donne les analyses les plus récentes de la littérature climatique : entre 2,0 et 4,5°C avec env. 3°C comme meilleures estimation.Dans un papier récent de la revue Science, Gerald H. Roe et Marcia B. Baker mettent en lumière un problème que les habitués de la littérature climatique connaissent, mais que le grand public ignore : l’estimation de la sensibilité climatique est à peu près la même aujourd’hui que voici trente ou quarante ans, lorsque la modélisation numérique du climat a commencé. Cet aveu est en lui-même assez intéressant : la communauté des modélisateurs jure la main sur le cœur que de « réels progrès » sont accomplis d’un rapport GIEC à l’autre, alors que la grandeur principale intéressant notre avenir reste toujours aussi incertaine.Le papier de Roe et Baker s’ouvre ainsi par un constat à la franchise tout à fait inhabituelle : « L’enveloppe d’incertitude des projections climatiques n’a pas été réduite de manière appréciable au cours des trente dernières années, malgré l’augmentation impressionnante de la puissance de calcul, des observations et du nombre de chercheurs étudiant le problème ». Dans n’importe quel domaine scientifique, cette situation aurait conduit à une sérieuse mise en question de la méthode employée (la modélisation) ou de l’objet de cette méthode (la prévision du climat à long terme). Mais il semble que les affaires climatiques échappent à la règle. Il est vrai que les décideurs n’y connaissent pas grand-chose, le grand public encore moins : on peut donc sans trop de problèmes vanter la confiance « de plus en plus grande » dans des résultats « de plus en plus robustes » lorsque le projecteur médiatique exige un état des lieux audible par tous.Comme le soulignent Roe et Baker, les explications le plus souvent avancées pour justifier cette stagnation sont notre compréhension encore incertaine de certains processus physiques particuliers (les nuages par exemple), les interactions complexes entre ces processus physiques ou encore la nature turbulente et chaotique du système climatique. Selon ces chercheurs, ces causes physiques sont exactes, mais insuffisantes : il existe une explication plus structurelle à notre incapacité à réduire les fourchettes des prévisions. Elle tient à la forme des distributions de probabilité appliquées au système climatique.Dans les modèles actuels, la sensibilité climatique (S) calcule un différentiel de température (∆T) qui est fonction des rétroactions (facteur f), ce que l’on peut écrire sous une forme très simplifiée ∆T = 1 / (1-f), avec 0 ≤ f ≤ 1 (les rétroactions sont positives selon la littérature). Dans les modèles actuels, la valeur médiane de f est 0,65 (0,41 ≤f ≤ 0,73) ce qui donne un ∆T compris entre 2,0 et 4,5°C, avec 3,0°C comme estimation la plus probable. Si l’on place f dans une distribution standard (gaussienne) avec un écart-type sigma(f) de 0,13 et que l’on projette le ∆T, on s’aperçoit vite qu’une variation faible de f se traduit par des variations fortes du ∆T, et surtout dans les valeurs hautes (courbe ci-dessous).Quand on analyse les distributions de densité de probabilité, comme l’on fait les auteurs, on voit que les projections varient très peu lorsque l’on fait varier l’écart-type de f (ici, exemples avec sigma(f ) variant de 0,10 à 0,30).Concrètement, cela signifie que même si l’on parvient à réduire les incertitudes sur les rétroactions (le facteur f), cela aura toujours peu d’effet sur la distribution de la sensibilité climatique. Et cela ne pourra notamment pas exclure des valeurs hautes (quoique peu probables) du réchauffement. D’un point de physique, il est assez douteux que l’on puisse progresser rapidement sur les facteurs de rétroaction, car on avance par des campagnes d’observation (sur la vapeur d’eau, les aérosols) qui permettent au mieux de contraindre la paramétrisation. Et c’est plutôt l’inverse qui se vérifie : le rapport GIEC 2007 a commencé à publier les premiers résultats de modèles climatiques couplés aux modèles du cycle du carbone, et l’effet est d’élargir encore la fourchette des projections, puisque chaque nouveau facteur est porteur de son lot d’incertitude. Dans ce cas du cycle du carbone, qui forme l’une des avancées en cours de la modélisation, projeter les réactions sur 100 ans de la pompe biologique et de la pompe physique est évidemment une gageure. Et comme Roe et Baker l’expliquent, ces travaux de modélisation permettront de mieux analyser les phénomènes modélisés, mais ne changeront de toute façon pas grand chose aux projections.Dans notre commentaire final du dernier rapport GIEC, nous écrivions : « Les points les plus importants pour l’évolution des températures de surface (rétroactions de la vapeur d’eau, du gradient thermique, de la nébulosité) n’ont connu aucune avancée décisive. Cela ne concerne pas seulement la comparaison des Rapports AR4 2007 et AR3 2001 : depuis trente ans, c’est-à-dire depuis les premiers modèles d’équilibre énergétique (EBM) ou de radiation-convection (RCM), la fourchette de la sensibilité climatique est à peu près la même. On trouvait déjà 1,5-4,5°C dans le rapport Charney de 1979 ». Ce propos détonait alors, puisque l’ambiance était à l’acclamation pavlovienne de la nouvelle bible quinquennale du réchauffement climatique et de ses prophètes informatisés. On peut aujourd’hui observer la rapide retombée du soufflé et l’émergence des questions dérangeantes, bien au-delà de la critique sceptique.Pour en venir à des sujets moins abstraits, les décideurs du monde entier vont se retrouver en décembre prochain à Bali, pour discuter de l’après-Kyoto et des modalités de maîtrise des émissions carbone de l’humanité. Question on ne peut plus grave, puisque 80 % de l’énergie proviennent encore de ressources fossiles et que 4 milliards d’humains se sont engagés dans un processus de développement technique et économique très énergivore. Ces décideurs ne trouveront guère matière à fixer un objectif précis en terme de concentration atmosphérique de CO2, puisque selon le chiffre choisi dans la fourchette actuelle de la sensibilité climatique, l’effet de cette concentration peut encore varier du simple au triple, ou peu s’en faut. Ainsi, les fourchettes basses des cinq scénarios crédibles (de B1 à A2, hors A1FI) vont de 1,1 à 2,0°C, soit un réchauffement « acceptable » appelant en priorité des mesures d’adaptation ; tandis que les fourchettes hautes vont de 2,9 à 5,4°C, soit une pente forte aux conséquences plus périlleuses pour l’humanité et pour les équilibres écologiques.On dira que le principe de précaution exige d’émettre le moins de gaz à effet de serre possible : mais ce même principe de précaution exigeant plein de choses contradictoires selon les risques considérés, éviter un tel flou artistique était justement l’objet du GIEC et la mission adressée aux chercheurs en sciences climatiques. En 2007, cet objectif n’est pas atteint. Et comme préviennent d’ores et déjà Roe et Baker, « on ne s’attend pas à ce que la fourchette présentée dans le prochain rapport du GIEC soit très différente de celle du rapport 2007 ».RéférenceRoe G.H., M.B. Baker, Why is climate sensitivity so unpredictable ?, Science, 318, 629-632.]]> fr 2008-02-07T07:00:22Z http://www.climat-sceptique.com/article-7217663.html Le climat varie à diverses échelles de temps. Outre la variabilité naturelle de la circulation océanique et atmosphérique, les évolutions globales du climat mettent en jeu des forçages sur des périodes allant des années aux millénaires : forçages du soleil, des gaz à effet de serre, des émissions volcaniques. A des échelles de temps plus grandes encore, d’autres facteurs comme la dérive des continents jouent leur rôle. La modélisation climatique accorde depuis ses origines un poids prépondérant aux gaz à effet de serre, notamment au CO2, et ce carbocentrisme initial s’est poursuivi jusqu’à nos jours. Mais sont-ils les seuls en cause ? Un travail récent sur le géomagnétisme suggère une réponse clairement négative.L’équipe de Vincent Courtillot (Institut de physique du globe de Paris) s’est penchée sur les corrélations entre le champ magnétique terrestre et le climat, en l’occurrence les températures de surface. Rappelons que ce champ géomagnétique est créé par le noyau métallique liquide de notre planète et qu’il forme une sorte de bouclier protecteur dans les régions hautes de l’atmosphère, ionosphère et surtout magnétosphère.Le graphique ci-dessous montre l’évolution au cours du XXe siècle des indices géomagnétiques moyennés par période de 11 ans (observatoires de Eskdalemuir et Sitka, ESK, SIT), de l’irradiance solaire totale (S(t)) et des températures de surface (Tglobe).On constate une remarquable corrélation entre les courbes, qui ne décrochent (pour les températures) qu’au milieu des années 1980. Plusieurs autres travaux récents commentés sur notre site ont déjà documenté cette étroite association avec divergence récente (N. Scafetta, B.J. West, voir ici ; M. Lockwood, C. Frohlich voir ici).Comme le soulignent les chercheurs de l’IPGP, « il y a donc de bonnes indications d’une contribution significative de l’irradiance solaire au changement climatique des trois premiers quarts du XXe siècle au moins, avec une contribution anthropogénique du CO2 ne devenant significative qu’au milieu des années 1980, bien que l’origine de cette ‘température anormale’ ne puisse pas être considérée comme démontrée ».Une corrélation n’est pas une cause, et il n’y a aucune raison de penser que le géomagnétisme en lui-même influence le climat : « Les corrélations observées entre le climat de la Terre et le géomagnétisme ont pour l’essentiel impliqué les changements magnétiques contrôlés par des variations externes (solaires) et non internes (noyau) ». Ce sont donc les variations du flux solaire total et de son champ magnétique, associées à des variations du rayonnement cosmique atteignant notre planète, qui constituent la cause première de la corrélation observée. Ce travail confirme une précédente étude menée par la même équipe sur l’évaluation du géomagnétisme en rapport avec l’activité solaire (Le Mouël 2005). Les chercheurs proposent donc une vision élargie des mécanismes climatiques, synthétisée dans le graphique ci-après, et dans la droite ligne des hypothèses avancées par H. Svensmark (voir ici) ou N. Shaviv (voir ici) :Vincent Courtillot et al. montrent par ailleurs que l’on trouve de bonnes corrélations à d’autres échelles de temps (en Europe occidentale sur les 1000 dernières années, en Mésopotamie sur les 4000 dernières années), même s’il manque encore des banques de données globales du géomagnétisme pour aller au-delà de telles observations locales. Mais ces travaux suscitent désormais le plus grand intérêt et c’est une nouvelle réjouissante. Après 40 ans d’une domination arrogante, le carbocentrisme est en passe de montrer ses limites : on ne progresse plus guère depuis 10 ans dans la réduction des fourchettes de sensibilité au CO2, lesquelles ont de toute façon à peine varié depuis les premiers modèles rudimentaires à 1 dimension. Du point de vue épistémologique, on pourrait dire que le paradigme carbonique entre en crise : il ne propose aucune autre perspective de progrès que des micro-sophistications marginales de ses modèles, dont l'effet est généralement d'accroître les incertitudes prédictives au lieu de les restreindre. Le temps est donc venu de se pencher sur les déterminants bien moins connus, mais peut-être bien plus efficaces, du climat terrestre. Laissons donc les adeptes de la comptabilité carbonique égrener une à une les quelques parties par million de CO2 atmosphérique. Et tournons les yeux vers les étoiles…RéférencesCourtillot V. et al. (2007), Are there connections bewteen the Earth’s magnetic field and climate ?, Earth Planetary Sci Lett, 253, 328-339.Le Mouël J.L. et al. (2005), On long-term variations of simple geomagnetic indices and slow changes in magnetospheric currents: The emergence of anthropogenic global warming after 1990?, Earth Planetary Sci Lett, 232, 273-286.]]> fr 2008-02-07T06:59:56Z