Les variations du climat d’une année sur l’autre

Note rédigée par Michel Desbois et Jean-Yves Grandpeix

On a déjà évoqué dans certains commentaires de ce blog la possibilité pour les modèles de climat de prévoir les changements climatiques des prochaines décennies, mais l’impossibilité de prévoir l’évolution du climat d’une année sur l’autre.  Le but de ce texte est de lever cette contradiction apparente et d'illustrer quelques éléments donnant une certaine crédibilité aux modèles climatiques pour deviner notre futur.

L'imprévisibilité est un problème général des processus météorologiques et climatiques, lesquels font preuve d'un variabilité naturelle (ou variabilité "interne", c'est-à-dire indépendante de variations imposées de l'extérieur) importante à laquelle s'ajoutent des événements imprévisibles du type éruptions volcaniques. La variabilité naturelle est importante à l'échelle de la journée (c'est ce qui rend les prévisions météorologiques difficiles), du mois, de la saison et de l'année. On connaît aussi les phénomènes El-Nino qui se produisent environ tous les 4 ou 5 ans. Toutes ces variabilités naturelles d'échelles variées rendent extrêmement difficiles, voire empêchent carrément, les prévisions saisonnières ou interannuelles. Pour prendre une exemple plus précis, on ne sait pas prévoir un événement El-Niño un an à l'avance. Si on arrive à le prévoir 6 mois à l'avance, c'est que l'on a installé des systèmes d'observation qui permettent de détecter ses prémisses sous-marines 6 mois avant ses manifestations atmosphériques.

Mais la liste ne s'arrête pas là. On connaît maintenant des oscillations à l'échelle de 10 ans (en particulier sur l'Atlantique nord). Des débats ont lieu sur l'importance des variabilités à l'échelle de plusieurs décennies ou à l'échelle du siècle.

Face à toutes ces variabilités naturelles, comment peut-on prétendre prévoir l'évolution du climat dans les décennies à venir ?  C'est que nous pensons que le changement climatique lié à l'augmentation des gaz  à effet de serre va supplanter largement toutes les variabilités internes. Il continuera certes à y avoir des années La-Niña (froides), des décennies plus froides que la tendance moyenne ; mais, si l'on en croit les modèles climatiques, la tendance va être résolument à la hausse des températures.

En résumé, il faut bien distinguer ce qui est variabilité interne et variation imposée de l'extérieur. Du fait de sa variabilité interne le système climatique présente des oscillations. L'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre due aux activités humaines impose aux climats une évolution forte. Les oscillations dues à la variabilité interne vont apparaître comme des pertubations au réchauffement climatique moyen.

Pour illustrer la variabilité naturelle, on montre une nouvelle fois ici les séries de températures globales produites par les trois principaux centres d’analyse des données de température : la météo américaine (NOAA), l’institut GISS de la NASA et le centre britannique de recherche sur le climat CRU, associé à la météo Britannique :

Les trois courbes, malgré une présentation légèrement différente, montrent les mêmes tendances et des variations interannuelles du même ordre. Les plus fortes variations d’une année sur l’autre correspondent à des phénomènes identifiés : par exemple record de température de 1998 lié à un événement El-Niño réchauffant les eaux du Pacifique Tropical, ou refroidissement de 1963 lié à l’éruption du volcan Agung à Bali. On a récemment identifié le refroidissement brusque apparaissant en 1945 comme un artefact essentiellement dû au changement de système de mesure de la plupart des bateaux à la fin de la guerre (voir à ce sujet les commentaires du blog « real climate »). Les courbes seront prochainement corrigées de cet effet, ce qui réduira le saut de 1945, mais ne changera pas  le reste des graphiques.

Mais il y a également des périodes où la température moyenne globale évolue peu : c’est le cas pour les 6 dernières années (2001-2007). Les variations restent au maximum de l’ordre de 0,1°C, ce qui est aussi l’ordre de grandeur de l’erreur de mesure estimée par la NOAA et la NASA.

Les modèles de prévision du climat sont-ils capables de reproduire ce type de variations interannuelles ? On peut regarder pour cela différentes séries de températures globales simulées dans le cadre des études du GIECC pour la période 1950-2020

On constate, pour chacune des courbes individuelles, une variabilité interannuelle significative, du même ordre de grandeur que celle notée dans les observations. Elle est due aux processus physiques simulées par les modèles, semblables aux variations météorologiques réelles. Mais ce que les modèles ne savent pas faire, c’est prédire quelles seront précisémment les années les plus froides et les plus chaudes. C’est bien sûr le cas pour l’influence d’événements imprévisibles comme des éruptions volcaniques, mais aussi pour des phénomènes d’interaction océan-atmosphère comme El-Niño, qui existent dans les modèles, mais ne sont pas reproduits avec leur date d’occurrence précise (la prévision des el-niño est toujours peu précise actuellement).

L’existence de cette variabilité interannuelle explique encore une fois la nécessité de considérer des périodes longues (plusieurs décennies) pour déterminer des tendances d’augmentation de température. Il n’est pas utile de disserter sur les tendances observées dans les 5 ou 10 dernières années par exemple : la variabilité masque largement les tendances, dans les données comme dans les modèles.

Comments

[Rédigé par: Antonio San]

Beurk, vous me rappellez un certain Alan P. Burke par la mauvaise foi et le dogmatisme.

Mensonges? Quels mensonges? Vous etes encore plus selectif et ommettez le fait que Bloomfield, un co-redacteur du rapport North -que vous semblez maintenant enfin avoir lu- s'exprime LIBREMENT et A LA REQUETE DE North et dit, sous serment, "DR. NORTH. Do you mind if he speaks?
CHAIRMAN BARTON. Yes, if he would like to come to the microphone.
MR. BLOOMFIELD. Thank you. Yes, Peter Bloomfield. Our committee reviewed the methodology used by Dr. Mann and his coworkers and we felt that some of the choices they made were inappropriate. We had much the same misgivings about his work that was documented at much greater length by Dr. Wegman."

Il reconnait que non seulement les methodes de Mann sont contestables et contestees mais que Wegman a fait un travail beaucoup plus fouille que le rapport North sur ce sujet.

Dr. North ne se grandit pas en declarant une chose sous serment et une autre dans un press release... et bien sur, le temoignage libre de Bloomfield le contredit...

Quant a la conclusion du rapport, alors la non seulement c'est une verite de la Palisse car sur 400 ans, l'on sort du Little Ice Age mais en plus meme votre bien aime Mr Hansen du GISS a apporte un correctif en rappellant que des annees de la decade des annees 30 etaient plus chaudes... Et alors?

Quant a Mann, les refutations tombent comme un couperet par ceux qui ont expose ces erreurs:

"Well, if we had argued that the only problem in MBH98/99 is the PC error, and that the PC error alone produces the MBH hockey stick, then this paper and its triumphant conclusion might count for something. But we argued something a tiny bit more complex (though not much). The PC�s were done wrong, and this had 2 effects. (1) it overstated the importance of the bristlecones in the NOAMER network, justifying keeping them in even though they�re controversial for the purpose and their exclusion overturned the results. (2) It overstated the explanatory power of the model when checked against a null RE score (RE=0), since red noise fed into Mann�s PC algorithm yielded a much higher null value (RE>0.5) due to the fact that the erroneous PC algorithm �bends� the PC1 to fit the temperature data. Mann�s new paper doesn�t mention the reliance on bristlecones. Nobody questions that you can get hockey sticks even if you fix the PC algorithm, as long as you keep the bristlecones. But if you leave them out, you don�t get a hockey stick, no matter what method you use. Nor, as far as I can tell, does this paper argue that MBH98 actually is significant, and certainly the Wahl&Ammann recalculations (www.climateaudit.org/?p=564) should put that hope to rest." Ross McKitrick.

Comme on dit en anglais: "stop flogging a dead horse" Mr Beurk...

[Rédigé par: Beurk]

J'en étais sûr, vous faites semblant de ne rien comprendre...
Libre à vous de faire dire à un rapport ce qu'il ne dit pas, j'ai donné le lien vers un résumé de ce rapport, et il est très clair.
Après, le point de vue de Mc Kritick, n'engage que lui, mais on peut légitimement douter de sa compétence: http://timlambert.org/2004/08/mckitrick6/

[Rédigé par: Antonio San]

Aout 2004? Tim Lambert ne se renouvelle pas... c'est le moins qu'on puisse dire... c'est tout ce que vous avez trouve?

Alors qu'en 2006 autant la commission Wegman que la commission North n'ont pas formule d'objections aux critiques scientifiques fondees de McIntyre et MacKitrick?

Vraiment "Beurk" vous meritez votre pseudonyme... Basta!

[Rédigé par: terrienne]

Et les CHEMTRAILS, qu'est-ce que c'est ?

[Rédigé par: boomerang]

Les commentaires sont assez surprenant parfois. Je conseillerais au responsable de ce site de se renseigner je sais que c'est possible est facila à faire. Quand les gens envoyent des messages il y a une adresse IP à mon avis plusieur de ces IP vont arriver à des compagnie petroliere lol.
Pour ceux qui critique le rechauffement climatique je vais mettre un peu d'huile sur le feu en donnant ces 2 liens
Le premier est un article du monde c'est juste pour situer le contexte.
http://www.lemonde.fr/sciences-et-environnement/article/2008/06/25/un-climatologue-de-la-nasa-accuse-les-petroliers-de-crime-contre-l-humanite_1062472_3244.html#ens_id=853716

http://www.columbia.edu/%7Ejeh1/2008/TwentyYearsLater_20080623.pdf

A tout les détracteur du rechauffement climatique qui disent que c'est faux je ne peux pas dire qu'il on tort parce qu'il existe une probabilité fine que ça ne soit pas le cas mais c'est un peu regarder pas plus loin que le bout de son nez... Parce que en paralléle du probléme de réchauffement climatique il y a aussi la pertde de biodiversité qui elle ne peut pas être niée désolé, je parle pas de la disparition des ours ou des pandas... Non de nombreuses especes diverse qui disparaisent. Que faire pour empecher ça ? Et bien réduisons notre impact sur la planéte donc la pollution ce qui rejoind le rechauffement climatique!!! Si vous le faite pas pour le climat faite le pour la biodiversité qui est un plus gros probléme que le climat et les moyens pour réguler les 2 sont identiques. Alors vous pouvez nier mais la perte de biodiversité est démontré j'essaierais de trouver les liens plus tard. Mais si vous pensez que faut rien changer alors la je peux rien faire...
Je ne suis que étudiant mais je commence à faire mes propres recherche et c'est la premiere chose qu'on apprend aucune méthodologie n'est parfaite on peut donc toujours la critiquer la question est de savoir si on accepte l'erreur qu'on peut faire sur les résultats... Mais on peut parler des années sur cette marge d'erreur qui ne disparaitra jamais la question est de savoir si on la tolére...

[Rédigé par: Antonio San]

Boomerang, what goes around comes around...
La declaration de Hansen est un tissu de politique et d'imprecation. Sa citation des secheresses imputables au AGW est en complete contradiction avec les faits et mesures -Leroux. On croirait du Le Treut... Lisez au lieu de recommander du flicage internet!
Pour un etudiant -en quoi?- on espererait plus d'esprit critique...

[Rédigé par: boomerang]

J'ai dis que je mettais ces 2 liens, surtout le 2eme le premier n'étant là que pour mettre un peu de contexte, que pour mettre de l'huile sur le feu... Pas comme une verité je sais très bien que ce que raconte ce monsieur est très critiqué! Je ne suis pas naif mais c'était juste pour que le gens qui critique toute la méthodologie aie vraiment quelques chose à critiquer. L'expression : "mettre de l'huile sur le feu" ne signifie aucunement que ce qu'on apporte est bon...

Quelques liens sur la perte de biodiversité. Je n'ai pas réussi à trouver le rapport de l'onu dsl...
http://www.ecologie.biz/biodi.htm
c un rapport de l'état assez long... mais on apprend des choses: http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/SNB_2007_cle5e2371.pdf
Et ca c'esut un article journalistique donc à prendre avec du recul (Mélange données scientifique et intuitions) mais assez interessant et qui montre le lien rechauffement climatique et biodiversité
http://www.lemonde.fr/le-monde-2/article/2008/06/27/le-rechauffement-climatique-raconte-par-les-oiseaux_1062830_1004868.html#ens_id=853716

Je suis un étudiant en entomoligie. Entomologie de terrain.