Corrélation à la carte

Dans un précédent billet, la discussion se portait sur la variabilité solaire et son influence sur le climat, notamment sur un graphique du blog "Pensée Unique" montrant la bonne corrélation entre la durée des cycles solaires et la température (Karen Labitzke, 1987, "Sunspots, the QBO, and the stratospheric temperature in the North Polar region". Geophysical Research Letters, 14, 535).

Corrélation durée cycles magnétiques solaires – température globale
Karen Labitzke, 1987, "Sunspots, the QBO, and the stratospheric
temperature in the North Polar region". GRL, 14, 535

Comme vous avez pu constater, les courbes s'arrêtent dans les années 90 comme dans la majorité des sources qui parlent de cette corrélation. Pour savoir si la corrélation solaire reste pertinente ces dernières années, j'ai mis à jour ces courbes avec les données les plus récentes. Tout est regroupé dans ce fichier Excel.

Figure 1: Détermination de la durée des cycles solaires. Sources 1, 2

GRIS: nombre mensuel de tâches solaires, NOIR: courbe grise lissée sur 3 ans, ROUGE: durée D des cycles déterminé par l'intervalle séparant 2 minima de la courbe noire.
La durée D d'un cycle est en moyenne de 11,5 ans. Plus D est longue, plus l'activité solaire du cycle est faible.

Figure 2: Durée des cycles solaires et concentration de CO2 atmosphérique. Source CO2 avant 1959, après 1959

ROUGE: durée des cycles solaires avec le numéro de cycle, VERT: courbe composite de CO2 atmosphérique (avant 1959: reconstruction à partir des forages glaciaires de Law Dome, après 1959: mesure directe de la station Mauna Loa).
N.B Pour le cycle 23, la fin du cycle est provisoirement fixée à juin 2007 car pour l'instant, le cycle 24 n'a pas encore démarré. La durée relativement longue du cycle 23 laisse présager un cycle 24 de faible intensité, donc un possible prochain refroidissement global.

Figure 3: Evolution de la température avec les cycles solaires et le taux de CO2.
ROUGE: durée cycles solaires, VERT: CO2 atmosphérique, VERT FONCE: température CRU, BLEU: température troposphère par RSS

La température satellite, dès que disponible, a été utilisée à partir de 1979. Les températures sont lissées par une moyenne mobile sur 5 ans pour rendre l'affichage lisible (Tn=moyenne(tn,tn-1,… tn-4)).

Il existe une bonne corrélation entre l'activité solaire et la température jusqu'au cycle 23: les cycles 12 et 13 sont corrélés à la baisse de température à la fin du 19e siècle; 14,15,16 au réchauffement jusqu'aux années 1950; 18 au refroidissement entre 1950 et 1975; 21, 22 au réchauffement des 3 dernières décennies. Seule la faible activité du cycle 23 contredit cette corrélation car elle devrait se traduire par une baisse de température alors qu'on observe le contraire sur la courbe de température (même si le lissage arbitraire sur 5 ans introduit un effet visuel trompeur de hausse.) Cette divergence s'explique par plusieurs facteurs si l'on regarde de plus près la température par satellite (cf fig. suivante).

Quant au CO2 atmosphérique, son évolution est monotonique et ne permet pas d'expliquer toutes les fluctuations de températures sur la période en question.

Figure 4: Température mensuelle par satellite de la basse troposphère, source RSS.
BLEU: température jusqu'en 1997, VERT FONCE: température depuis la période d'el Nino de 1997-1998.

Deux événements naturels ont contrarié la bonne corrélation activité solaire-température lors du cycle 23: l'éruption du Pinatubo en 1991 qui a refroidi l'atmosphère alors que celle-ci aurait dû continuer à se réchauffer à cause du cycle 22, le deuxième plus actif jamais observé. Ensuite, un el Nino exceptionnellement fort à partir du printemps 1997 avait réchauffé l'atmosphère planétaire de plus de 0,4°C pendant 1 an alors que celle-ci aurait dû commencer à se refroidir avec un cycle 23 faible. Ces deux événements conjugués ont inversé la tendance d'évolution de la température. Cependant, la faible activité du cycle 23 est tout de même perceptible car l'évolution de la température ces 10 dernières années, depuis le début d'El Nino, est pratiquement stable (cf la droite de tendance sur le graphique, pente 0,3°C/siècle, soit une variation indiscernable des fluctuations naturelles).
Actuellement, il y a plusieurs prédictions sur l'intensité du cycle 24, allant de faible à relativement fort (cf. ce billet, figure 4). Le fait que le cycle 23 soit relativement long et tarde toujours à se terminer préfigure plutôt un cycle 24 faible. Si cela se vérifie et on le saura d'ici 2008 au plus tard, le climat global risque de se refroidir en poursuivant la tendance à la baisse de ces 5 dernières années. On se retrouverait alors dans la configuration d'un mini-refroidissement global comme lors de la fin du 19e siècle ou entre 1950-1975 et il n'est pas sûr que le réchauffement provoqué par les gaz à effet de serre suffise à compenser la baisse de l'activité du soleil.
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1.  maurice | 10/07/2007 @ 9:32 Répondre à ce commentaire

A frederic.
Comment analyses tu l’article selon lequel les observations d’activité solaire des 20 ou 30 dernieres années sont la fin de non recevoir définitive des arguments sceptiques ?

2.  Frédéric, admin skyfall | 10/07/2007 @ 12:40 Répondre à ce commentaire

Maurice,
S’il s’agit de l’article de Nature du 5/07/2007 intitulé « No solar hiding place for greenhouse sceptics » (que je n’ai pas lu), ça ressemble plus à une opinion, venant de tenant de la théorie de l’effet de serre, qu’à une démonstration scientifique.

La corrélation soleil-climat existe bel et bien, et pendant bien plus longtemps que la corrélation CO2-climat.

3.  maurice | 10/07/2007 @ 12:43 Répondre à ce commentaire

Fréderic,
eh bien en fait je n’ai vu que l’article parlant de l’étude (accès payant je crois). Je ne connais donc que l’interprétation des conclusions scientifiques, mais pas l’étude elle-même. As tu eu accès à cette étude ?

4.  DM | 10/07/2007 @ 13:29 Répondre à ce commentaire

Je ne crois pas que tous les alarmistes remettent en doute la corrélation soleil-climat dans le passé.

5.  JM | 10/07/2007 @ 18:16 Répondre à ce commentaire

Frederic,
Intéressant ce prolongement du travail de Karen Labitzke. Quant aux 20 à 30 dernières années, voici deux éléments supplémentaires au dossier :
-Des chercheurs américains autour de Michael Stolz à Buffalo University ont montré, en 2002, les corrélations et les anti-corrélations précédentes lorsqu’il y a des éruptions volcaniques. Ref 🙁 paru dans le Geophys. Research Letters) . Probablement dû à l’ajout énorme des aérosols notamment SO2. Dans ce cas et selon eux, l’effet des cycles solaires serait inversé…

http://www.unisci.com/stories/20022/0613022.htm

-D’autre part, on a observé une décroissance très nette (de l’ordre de 10% de l’AOT) depuis 1995 des aérosols dans l’atmosphère juste après l’explosion du Pinatubo. Voir, par exemple, ici :

http://www.climat-sceptique.co.....29758.html

Ceci peut contribuer au réchauffement et à l’atténuation de l’effet des rayons cosmiques qui ont besoin de noyaux de condensation (notamment SO2) pour agir efficacement (selon Svensmark)

D’autre part, un lecteur m’a signalé cet écart entre la durée des cycles solaires et la température lors des 20-30 dernières années. Il l’aurait trouvé dans un article récent du CNRS.

JM

6.  Frédéric, admin skyfall | 10/07/2007 @ 19:29 Répondre à ce commentaire

#3 Maurice, je n'ai pas accès à l'article, qui est pourtant abondamment commenté par la blogosphère 😉

D’autre part, un lecteur m’a signalé cet écart entre la durée des cycles solaires et la température lors des 20-30 dernières années. Il l’aurait trouvé dans un article récent du CNRS.

JM, je dirais que la corrélation cycle solaire-température est mauvaise seulement depuis 10 ans, pendant le cycle 23 (cf raisons supposées dans mon billet). Tandis que la corrélation avec le CO2 est bonne seulement sur 20-30 ans. Ainsi, chacun peut camper sur sa position.
En tout cas, la bonne corrélation solaire sur une période aussi longue est incontestable et très troublante, aussi troublante que le silence des médias sur cette question.

7.  DM | 11/07/2007 @ 8:05 Répondre à ce commentaire

Il y a évidemment une influence du soleil sur le climat (cf les liens que j’ai déjà posté). Seulement le climat ne réagit pas sur un seul facteur, ce serait simpliste. C’est peut être le fait d’une concentration en CO2 qui augmente nettement qui changerait la donne et dépasserait, en terme d’influence, celle de l’activité solaire.

8.  gorsky | 11/07/2007 @ 12:52 Répondre à ce commentaire

@ DM ; Ceci reste à prouver. Pour l’instant, c’est arbitraire et fantaisiste. Je fais référence à votre dernière phrase.

9.  maurice | 11/07/2007 @ 13:44 Répondre à ce commentaire

#7.
logiquement, si un seul facteur ne suffit pas à expliquer les réactions du climat, le facteur CO2 pris seul ne tient pas plus la route que la corrélation soleil-T°.

Donc la résolution d’un pb de RC par la maitrise des émissions CO2 n’aurait pas d’influence.

10.  DM | 11/07/2007 @ 14:34 Répondre à ce commentaire

Je vois mal maitriser l’activité solaire.. ou en émettant des gaz aérosols..
Les modèles ne se limitent pas à l’activité solaire ou le CO2, c’est bien plus compliqué. Nous ne sommes pas qualifié pour pouvoir juger correctement.

11.  miniTAX | 11/07/2007 @ 14:53 Répondre à ce commentaire

#10, certes mais ce qui est certain, c’est que les modèles ne tiennent absolument pas compte des rayons cosmiques.
Bref, un éléphant dans le couloir que les modélisateurs prétendent ne pas avoir croisé.

12.  DM | 11/07/2007 @ 15:34 Répondre à ce commentaire

http://www.techno-science.net/.....;news=3320

L’évolution du climat relève de mécanismes complexes. Sa modélisation nécessite de prendre en compte une foule de paramètres. Aucun des modèles proposés aujourd’hui par les climatologues n’intègre les rayons cosmiques. Ils pourraient pourtant jouer un rôle important. Si on remonte dans le temps, on se rend compte que les variations de la température à la surface du globe présentent une troublante correspondance avec celles du rayonnement cosmique. Ces données sont notamment obtenues par les paléoclimatologues qui parviennent à reconstituer à la fois le climat et le niveau de rayonnement cosmique en analysant des carottes de glace polaire. On observe ainsi que la température à la surface du globe baisserait avec l’augmentation du rayonnement cosmique. Il semblerait également que la couverture nuageuse à basse altitude de la Terre soit liée à l’intensité du rayonnement cosmique, comme le laissent penser des observations par satellite.

http://www.letemps.ch/dossiers.....?ID=199317

Une course au progrès qui, selon Stéphane Goyette, devrait aboutir d’ici à une dizaine d’années à un modèle planétaire. «Ce modèle sera capable d’intégrer tous les paramètres principaux influençant le climat, mais également tous les systèmes annexes, tous les cycles chimiques d’éléments importants, et même l’influence subtile des rayons cosmiques.»

http://www.lefigaro.fr/science.....ciens.html

Marie-Lise Chanin, membre de l’Académie, surenchérit : « Je suis très gênée par le fait qu’il existe une compétition entre les causes an­thropiques du réchauffement et l’effet du rayonnement solaire. Les deux coexistent. »

13.  DM | 11/07/2007 @ 15:35 Répondre à ce commentaire

J’ai oublié de préciser que j’étais d’accord avec le point de MiniTAX.

14.  maurice | 11/07/2007 @ 15:39 Répondre à ce commentaire

#10.

Je vois mal maitriser l’activité solaire

C’est bien pour ça que je vois la politique « responsabilité humaine / reduction CO2 » comme une tentative désespérée de maitriser un système qui nous échappe mais que nous nous obstinons à vouloir modéliser.
Parmi tous les facteurs, il fallait à tout prix en trouver un que l’on puisse ramener à l’échelle humaine, c.a.d à portée de notre action.

Facile dès lors de franchir le pas: c’est le CO2 le coupable, et pas n’importe lequel, le CO2 anthropogénique. Le seul levier à notre portée.

15.  miniTAX | 11/07/2007 @ 18:11 Répondre à ce commentaire

#12 Merci DM pour ton beau lien sur le CERN et CLOUD
Il y a cet interview récente de Svensmark, le père de CLOUD

16.  DM | 12/07/2007 @ 8:27 Répondre à ce commentaire

Bookmarked.

17.  DM | 12/07/2007 @ 11:12 Répondre à ce commentaire

La réponse des alarmistes :
http://www.realclimate.org/ind.....smic-rays/

18.  miniTAX | 12/07/2007 @ 11:49 Répondre à ce commentaire

#17 C’est faux de dire qu’il n’y a pas de tendance des rayons cosmiques (GCR). Voir ce graphique (hélas, la mesure directe n’existe pas avant 1950).

Si tu regardes le minimum de la courbe des GCR (en bleu), on voit une hausse jusqu’en 1970 (=> plus de nuage bas => refroidissement), puis une baisse jusqu’en 1990 (=> moins de nuage => réchauffement). Ensuite, entre 1990 et 2000, il y a énormément de rayons cosmiques => la température devrait baisser. C’est là que ça coince pour la théorie. Cependant, pas tant que ça car depuis 1998, la température n’augmente plus et le palier des 5 dernières années est SANS précédent (tu ne trouveras pas une période où la température a été aussi stable pendant aussi longtemps sur les 40 dernières années). De plus, on ne constate pas d’accumulation de chaleur dans l’océan sur la même période (cf Lymann) ce qui met plutôt la théorie de l’effet de serre en difficulté (mais ça, on ne te le dira pas).
Donc on est à un tournant et il est encore trop tôt pour enterrer les rayons cosmiques. Attendons de voir quand commence le cycle solaire 24.

19.  Rincewind | 13/07/2007 @ 17:44 Répondre à ce commentaire

Le topic dit : «  Seule la faible activité du cycle 23 contredit cette corrélation car elle devrait se traduire par une baisse de température alors qu’on observe le contraire sur la courbe de température  »

Ca parait trivial ce que je dit mais si je prend la temperature et le CO2 (figure 4), ca ne corele pas non plus !
On ne peut pas expliqué la température ces dernieres années avec les rayons cosmique et encore moins avec le CO2.

20.  NL | 7/02/2008 @ 11:27 Répondre à ce commentaire

Bonjour,
Après le reportage sur planète hier soir, j’étais très curieuse de connaître la suite de la courbe sur les taches solaires.

Je reste néanmoins un peu perdue : Pourquoi votre courbe de température depuis 2000 ne montre pas la même tendance à la hausse que celle du GIEC (1860-2006) ? Les moyennes annuelles sont de plus en plus élevées depuis les années 70 (avec un pic en 98).

D’après vous, est-ce vraiment le prochain cycle qui nous dira si l’effet du CO2 anthropique a pris le dessus sur l’activité solaire (actuelle) pour influancer notre climat ?

En rapport avec vos commentaires sur la figure 4, Pourquoi ne pas admettre qu’effectivement les effets se cumulent : la tendance à la hausse due aux GES et à l’activité solaire en ce moment + des évènements climatiques (comme El nino) ?

De plus les augmentations de Température liées aux variations de l’activité solaire semblent moins importantes que ce que l’on observe actuellement ?

Le fait d’envoyer environ 7 GT/an de CO2 dans l’atmosphère ne peut rester sans effet au niveau de l’effet de serre additionel ?
Peut-être que les océans dégazent plus, en plus ! Nous sommes à un moment ou deux effets se cumulent dont l’un est complèmenent subit et pour l’autre nos activités en sont la causes ?

Je ne sais pas si cette remarque est valable mais sur le graph de simulation des périodes des 3 cycles solaires :
http://system.solaire.free.fr/.....leilclimat
on voit que la température devrait continuer d’augmenter alors que sur votre prolongation la température devrait diminuer ??

MERCI de vos lumières

21.  miniTAX | 7/02/2008 @ 12:04 Répondre à ce commentaire

Le fait d’envoyer environ 7 GT/an de CO2 dans l’atmosphère ne peut rester sans effet au niveau de l’effet de serre additionel ?

C’est 7.5 GT/an de carbone ou 27.5 GT/an de CO2. Et effet de serre additionnel ou pas, pour l’instant, la température refuse de monter.

22.  NL | 7/02/2008 @ 15:11 Répondre à ce commentaire

effectivement, j’ai confondu C et CO2….
Sur cette courbe,
http://www.manicore.com/
on voit que cela monte ???

23.  NL | 7/02/2008 @ 15:42 Répondre à ce commentaire

pour trouver la courbe dont je parle :
le changement climatique : Tout est là .
Le réchauffement de la planète a-t-il commencé ?
courbe GIEC 2007

24.  miniTAX | 7/02/2008 @ 16:15 Répondre à ce commentaire

#NL,
Le problème est que les courbes du GIEC ne cessent de changer (voir ici) et la présentation de l’enveloppe bleue de la courbe donne l’impression que c’est l’incertitude des mesures alors qu’il en est rien, voir par exemple cet exposé de Lindzen sur la question.
Quant aux températures les plus récentes, voir ici.
Si le CO2, qu’on émet de plus en plus, avait l’influence qu’on prétendait, il faudrait expliquer pourquoi la température ne monte plus depuis 2002 et l’hémisphère Sud se refroidit ?
Quand on voit les vraies courbes (que les médias se gardent bien de montrer), la théorie du réchauffement anthropique devient intenable.

25.  scaletrans | 16/02/2008 @ 11:13 Répondre à ce commentaire

Bien que non scientifique, j’ai suivi les débats depuis les premières conférences de Svensmark (qui se faisait insulter en Europe dans les années 90…). A propos de l’absence de corrélation température/GCR, est-ce qu’il n’y aurait pas une hysteresis quelque part? Le problème est que de telles mesures s’effectuent sur une période très courte à l’échelle de la Terre. Il faudrait considérer aussi le problème des ordres de grandeurs: le public ne fait aucune différence entre 100 millions et 100 milliards. Pour en revenir à Svensmark, du point de vue de la pure logique, on ne peut qu’admettre qu’il y a corrélation entre activité solaire par régulation des GCR et couverture nuageuse basse. La seule question qui se pose à mon avis est celle du mécanisme.

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