Lindzen lors de l’audit de l’APS : Milankovitch et l’Arctique

Dans un billet récent, Roy Spencer présente ses dix bons arguments climatosceptiques.

Le premier est l’absence de réchauffement sur les 15 dernières années. Pour autant, si l’on accepte qu’il existe une variabilité naturelle multidécénale (et je pense que nous en sommes tous convaincus), ce n’est absolument pas incompatible avec la théorie du RCA.

Je ne vais pas critiquer tous les arguments de Spencer comme par exemple « Est-ce que le réchauffement est mauvais ». Pour l’essentiel il tape sur ce qu’il y a de plus ridicule et faible chez les carbocentristes.

J’ai une toute autre vision de ce qu’est un bon argument climatosceptique : Il doit s’attaquer aux points forts du carbocentrisme.

Allons-y. Les plus fortes variations climatiques de l’histoire sont les cycles de glaciation/déglaciation. Selon les climatologues orthodoxes, la théorie de Milankovitch serait insuffisante pour les expliquer mais les modèles globaux du climat (GCM) y arriveraient avec du CO2. C’est largement faux.

La Société Américaine de Physique (APS) est une de ces sociétés savantes qui ont émergé à partir du siècle des Lumières. Elle a pour objectif de faire avancer les sciences physiques et de les diffuser ; l’APS compte 50000 membres. Elle fait aussi des recommandations plus politiques aux pouvoirs publics et l’une d’elle concerne le changement climatique. Il y a 6 ans, elle avait parlé de preuves irréfutables du RCA dans sa déclaration. Elle y avait perdu des membres dont un prix Nobel. Cette fois, le travail devrait être plus soigné et parmi les 6 scientifiques qu’elle a consulté, on trouve Spencer, Curry et surtout Lindzen qui va nous occuper ici.

Extrait de l’audition du Dr Richard Lindzen, professeur émérite de physique de l’atmosphère au MIT, devant l’APS :

DR . Lindzen : Maintenant, je dirais que la plupart des tentatives indépendantes pour calculer la sensibilité climatique [Ndt : la réponse du climat à un doublement du CO2] se retrouvent avec moins de sensibilité que celle affichée par les modèles [GCM]. Mais la paléo est une exception intéressante.

Figure 1. Courbes a,b et c, variations des parametres de Milankovitch. g, un proxy du volume de glace.

Là, le fait est que les paramètres de Milankovitch, les paramètres orbitaux ne vous donnent essentiellement pas de changement dans l’insolation moyenne. Et nous nous retrouvons avec un grand changement climatique, ce qui suggère une sensibilité forte.

Et ici, il est intéressant que Isaac [Held] soit ici parce qu’il était en post-doc avec moi et qu’il était la personne qui m’a intéressé à Milankovitch. Je n’y avais pas beaucoup réfléchi.

Et il me semblait très intéressant que vous n’ayez presque pas de forçage et que vous obteniez une réponse importante. Et j’ai travaillé sur cette question quelques années et tout à coup j’ai réalisé que je faisais fausse route.

Ce n’est pas un problème de forçage moyenné sur tout le globe et sur toute l’année. Milankovitch avait probablement raison. Ce que Milankovitch a fait, a été tout simplement de dire que vous avez ces variations orbitales, l’obliquité, l’excentricité, la précession des équinoxes.

Mais ce qui était important pour les glaciers était l’insolation dans l’Arctique en été. Presque tous les glaciologues vous le diront.
Essentiellement, vous obtiendrez toujours de la neige en hiver. Elle s’accumulera toujours. Si vous construisez une calotte glaciaire sur une longue période de temps, ce qui est essentiel, c’est combien de glace survit à l’été.

Maintenant, au début, les gens regardaient ça [cf figure 2]. Et c’est un domaine drôle et nous avons tous fait des erreurs qui sont assez  grossières avec du recul. Mais ce qui s’est passé avec le programme CLIMAP est qu’ils ont comparé les paramètres de Milankovitch avec le volume de la glace et ils n’ont pas trouvé de corrélation convaincante.

Figure 2. Comparaison de l’insolation en juin au dela de 65°N (vert) et du volume des glaciers selon deux jeux de données (noir).

Finalement, je me sens gêné parce que je me suis rendu compte à un certain moment que je cherchais l’influence tropicale.

Trois astronomes suédois, Edvardsson et quelques autres noms ont étudié cette question. Ils ont fait la chose la plus évidente, qui était d’examiner la dérivée temporelle du volume de glace par rapport aux paramètres de Milankovitch. Et voici ce que vous obtenez, c’est au sommet de la figure :

Je veux dire, je ne connais pas de meilleure corrélation en géophysique. Et en bas, vous voyez le volume de la glace elle-même. Bien sûr, cela n’a pas l’air aussi bon. D’autres personnes ont découvert ceci indépendamment parce Edvardsson et al. était paru dans la littérature astronomique et personne ne l’avait lu.

Mais ils sont aussi allés jusqu’à se demander si la gamme de variabilité de l’insolation due au paramètre Milankovitch était compatible avec la chaleur de fusion pour le volume de la glace.
Et même que c’était très, très proche. Juste pour vous donner une idée de la gamme, c’est dans le graphique ci-dessous.

L’article de Gérard Roe avait ça. C’est 100 watts par mètre carré.

DR. KOONIN : Sur quelle région est-ce ?

DR. CHRISTY : 65° nord.

DR. KOONIN : Wow !

DR. Lindzen : C’est l’Arctique. Donc, c’est un truc important. Maintenant, la question est, est ce que le paradigme actuel est raisonnable ?

Est-il vrai qu’il ya un problème profond avec l’hypothèse de Milankovitch parce que les paramètres orbitaux conduisent à presque aucun changement de l’insolation moyenne globale ou annuelle  ?

Est-ce vraiment un watt et demi par mètre carré [ Ndt : le forçage du aux variations des GES ] qui est en cause ? Et je pense que cela n’a aucun sens.

Source.

Les glaciations et le CO2

Alors que se passe t-il lorsque l’on fait tourner un modèle de circulation du climat pour reproduire une glaciation ?

« Les simulations du dernier minimum glaciaire [LGM, -21000 ans avant 1950] ont tendance à surestimer le refroidissement tropical et a sous-estimer le refroidissement aux latitudes moyennes. Elles sous-estiment ainsi l’amplification polaire »

AR5, chapitre 9 p. 776.

Figure 5. Triangles noirs avec leurs immenses barres d’erreur, à gauche la recontruction pour l’Atlantique Nord/Europe,
a droite celle pour les tropiques. Le reste des triangles sont les résultats des GCM. Les différences de température sont
par rapport à l’ère préindustrielle.

C’est un graphique un peu compliqué mais je n’en ai pas trouvé d’autre. Ce que vous pouvez voir, c’est que les modèles sont trop chauds sous les tropiques, de 0 à 2,5°C (Les croix rouges à comparer avec la croix noire de droite) ; et sur les latitudes nord, ou tombe la neige, ils sont trop chauds de 1 à 4°C (Les croix bleus VS la croix noire de gauche).

Le biais tropical est important car c’est là qu’est logé le gros de l’énergie du système climatique. C’est d’autant plus un problème parce qu’ils y arrivent sans avoir la bonne couverture glaciaire ou de neige, qui est trop faible, c’est à dire le bon albédo. Ils n’ont probablement pas non plus la bonne couverture nuageuse aux tropiques. Si on contraignait les modèles avec le bon albédo, ils seraient encore plus froid à l’équateur.
Il y a une solution simple à ce problème, elle est de diminuer la sensibilité du climat au CO2 dans les modèles.

Nicias

Share on FacebookTweet about this on TwitterEmail this to someone

76 Comments     Poster votre commentaire »

51.  monmon | 22/05/2014 @ 23:23 Répondre à ce commentaire

(# 46 à 50)
Juste quelques précisions
Je ne fais que comparer la position de la température moyenne 0°C actuelle en janvier qui se trouve à 60° de latitude, au nord de la Norvège, alors que l’Angleterre était couverte de glaces il y a 20 000 ans à 50° de latitude 1000km plus au sud.
En Amérique du nord, la température moyenne 0° en janvier atteint 45° de latitude au niveau des grands lacs et cela correspond aussi à la limite méridionale de la glaciation il y a 20 000 ans.
Je crois que ces limites sont significatives d’un réchauffement de l’Europe occidentale qui ne se marque pas en Amérique du nord Est qui demeure dans le même équilibre thermique approximatif que lorsqu’elle était couverte de glaces. Il en est de même pour le Groenland encore en période glaciaire, alors que les glaces d’il y a 20000 ans au Canada de l’autre coté de la baie de Baffin ont fondu depuis longtemps, malgré des températures moyennes annuelles plus basses qu’au Groenland.

52.  MichelLN35 | 24/05/2014 @ 19:15 Répondre à ce commentaire

monmon (#51),

A propos de cette ligne de 0°C au moment des chutes de neige autour de la calotte glaciaire nord, elle évolue sûrement au cours des cycles glaciaires. Elle est plus au sud au cours de la glaciation et plus au nord en interglaciaire. Ceci est commandé par les variations orbitales de l’insolation.

Ceci a pour effet d’éloigner ou de rapprocher la limite sud des neiges permanentes, là où les précipitations sont les plus abondantes, des lieux de forages en altitude du Groenland (Dye 3, GRIP, GRIP N, GISP, NEEM …). Cette situation accentue la différence d’épaisseur de glace sur une carotte donnée, en fonction des périodes froides et moins froides.

Il faut remarquer que les paramètres dont discutent Lindzen et les autres climatologues et glaciologues, température, CO2, volume des glaces, niveau des mers, sont tirés de traces prises à l’extérieur de la zone arctique. Il s’agit pour la température et le volume de glace de traces identiques, 18O benthique ou antarctique.

Sur la figure 1 tous ces paramètres varient dans le même sens, bien visible pour l’abscisse 0, actuel interglaciaire. La figure 2 proposée par Nicias et que Lindzen donne aussi au-dessous de la courbe de dérivée des suédois, montre une courbe des volumes de glace inversée, correspondant éventuellement à l’extent mais pas, comme au-dessus au volume. En fait c’est une courbe de température de surface des océans.

Je me suis livré à quelques réflexions sur une vue d’ensemble de ces cycles que je vais poster ensuite, pour la soumettre à la critique.

53.  MichelLN35 | 24/05/2014 @ 19:29 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#52),

Ma réflexion a été déclenchée par un passage de Lindzen :
Ce n’est pas un problème de forçage moyenné sur tout le globe et sur toute l’année. Milankovitch avait probablement raison. Ce que Milankovitch a fait, a été tout simplement de dire que vous avez ces variations orbitales, l’obliquité, l’excentricité, la précession des équinoxes.

Mais ce qui était important pour les glaciers était l’insolation dans l’Arctique en été. Presque tous les glaciologues vous le diront.
Essentiellement, vous obtiendrez toujours de la neige en hiver. Elle s’accumulera toujours. Si vous construisez une calotte glaciaire sur une longue période de temps, ce qui est essentiel, c’est combien de glace survit à l’été.

Maintenant, au début, les gens regardaient ça [cf figure 2]. Et c’est un drôle de domaine et nous avons tous fait des erreurs qui sont assez grossières avec le recul. Mais ce qui s’est passé avec le programme CLIMAP est qu’ils ont comparé les paramètres de Milankovitch avec le volume de la glace et ils n’ont pas trouvé de corrélation convaincante.

Je pense qu’il y a une erreur de préjugé dans l’expression pour les glaciers elle induit que la cause de fonte des glaciers c’est la puissance de l’insolation à 65° N au moment du solstice d’été. Or, les paramètres utilisés pour faire cette inférence ne commandent absolument pas cette réponse.

1) Les paramètres orbitaux pour déterminer la puissance ne rendent compte que de la variation de distance de la terre au soleil et de l’inclination de son axe de rotation ce qui induit des variations de puissance de la radiation solaire au moment du solstice d’été N. Mais la variation d’énergie électromagnétique la plus importante à cette date reste celle qui concerne le tropique N.

La relation de l’énergie électromagnétique entrante étant proportionnelle à la puissance quatrième de la température de corps noir d’un lieu, c’est au tropique du Cancer que la variation énergétique sera toujours la plus grande en raison de la rotondité de la terre. Le système tropical est donc toujours le plus important pour la thermodynamique de la machine thermique terrestre.

2) Concernant les paramètres réels à l’appui de la théorie de Milankovitch retrouvés dans les traces paléographiques, il est curieux de rechercher les références des courbes de la figure 1 présentée par Lindzen à partir du rapport AR WG1 chapitre 5 dont la rédaction a été dirigée par Valérie Masson-Delmotte. Dans la légende originale de cette figure, nous apprenons que :

* la courbe d) CO2, est issue de mesures sur des carottes antarctique (Petit et al., 1999; Siegenthaler et al., 2005; Ahn and Brook, 2008; Lüthi et al., 2008).

* la courbe e) température de l’océan tropical, provient de mesures de 18O dans les alkénones benthiques de la zone tropicale (Herbert et al., 2010). Ces données sont transformées en °C mais correspondent à des teneurs d’autant plus fortes que la température (SST) est plus faible.

* la courbe f) température de l’atmosphère Antarctique, correspond à des carottages de glaces principalement à Vostok et EPICA (Petit et al., 1999; Blunier and Brook, 2001; Watanabe et al., 2003; European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) Community Members, 2006; Jouzel et al., 2007; Stenni et al., 2011). Il s’agit de teneurs en 18O ou Deutérium de la glace, transformées en °C et qui varient avec la température, prétendue de l’atmosphère, les teneurs les plus fortes correspondant au températures les plus élevées.

* la courbe g) volume de glace est encore une mesure du cumul de 18O dans les sédiments benthiques supposée représenter la variation du volume global de glace (Lisiecki and Raymo, 2005). La disposition de cette courbe, en phase avec les autres, indique que, dans l’esprit des auteurs, il y a plus de glace quand il fait chaud (interglaciaire).

* la courbe h) reconstruction du niveau des mers (Rohling et al., 2010; Elderfield et al., 2012) est encore en phase avec les autres courbes.

Les mesures concernent donc dans 4 des 5 courbes, soit l’antarctique, soit les sédiments marins tropicaux ou plus étendus. Pour la courbe g, volume des glaces il y a forcément contradiction entre les attributions des données car si le niveau des mers est élevé, le volume global des glaces doit être faible et inversement, les courbes ne peuvent pas être en phase puisque c’est l’eau de la mer qui change de place pour constituer et détruire alternativement les calottes glaciaires (et les banquises plus ou moins permanentes).

Mais c’est, à mon avis, l’attribution qui est arbitraire car il y a dans les carottes glaciaires un autre paramètre du volume qui est l’enneigement (fortement perturbé par le tassement). Ce paramètre c’est le nombre d’années qu’il faut pour remplir un mètre de carotte et il apparaît évident qu’il faut beaucoup moins de temps (3x moins) en période chaude qu’en période froide, le contraire donc de la situation pour l’extent.

Par contre, le bon sens nous dit que la calotte glaciaire nord est plus étendue en période froide, c’est à dire les périodes où l’accumulation dans les carottes de glace est la plus faible. Au sud le problème ne se pose pas car c’est la surface de banquise et elle seule qui augmente et diminue en fonction de la saison.

L’interprétation des variations temporelles de l’enneigement le long d’un forage doit aussi tenir compte du fait que les précipitations diminuent géographiquement le long du gradient négatif de température vers les pôles, ce qui accentue la diminution d’enneigement en un lieu au cours d’une glaciation.

La neige tombe plus sur les bords de la surface enneigée, là où il fait moins froid, qu’en se rapprochant des pôles. Car le développement de la surface enneigée sur une banquise permanente ou sur le nord des continents épuise les masses d’air en vapeur d’eau et en éléments lourds.

Je recommande donc de n’utiliser les teneurs en isotopes lourds de l’eau, des calcaires, de la matière organique (benthique), que pour des indices primaires de température. Le volume ou l’extension de la glace ne peuvent être correctement appréciés sur les temps géologiques, que par des moraines glaciaires ou le niveau de la mer.

A mon sens il n’y a pas d’amplification polaire mais une amplification tropicale par augmentation de l’albédo sur l’océan tropical en période de faible ensoleillement, due à l’augmentation des nuages bas qui témoignent d’une moindre constitution d’énergie potentielle sous forme de vapeur d’eau issue des océans lors de l’affaiblissement léger du rayonnement solaire lié aux valeurs des paramètres astronomiques (excentricité, inclinaison, précession).

Lorsque l’insolation augmente, il y a plus d’eau extraite de l’océan sous les tropiques et cette vapeur d’eau se transforme en pluie et non en neige, ce qui fait diminuer très rapidement la surface de la couche de neige continentale et repartir à la hausse, sur les continents où la calotte de glace persiste pendant plusieurs cycles glaciaires, l’épaisseur de la glace correspondant à la nouvelle période chaude.

Cette dynamique est réglée par deux seuils définis dans le papier de Paillard en 1998, le niveau d’insolation, i (0, 1, 2, ou 3) et la vitesse de variation du volume de glace, dV/dt.

54.  MichelLN35 | 25/05/2014 @ 9:29 Répondre à ce commentaire

@Nicias et à tous ceux intéressé par ce fil de discussion.

Je viens de faire une visite sur Tallbloke le blog britanique de Tattersall :
http://tallbloke.wordpress.com.....more-17300

Nous y sommes l’objet d’une certaine attention. Le « carbocentrisme » que nous connaissons depuis son invention par Benoît Rittaud dans « Le mythe climatique », a semble-t-il bien plu à nos amis britaniques. J’ai redonné les références exactes, que nous connaissons tous ici, pour eux, en me permettant de recommander la lecture des remarques si pertinentes de Benoît.

55.  Monmon | 25/05/2014 @ 11:54 Répondre à ce commentaire

MicheLN35 (#52-55)
Merci de cette synthèse complexe et subtile qui n’exclue pas quelques contradictions. Elle part de l’hypothèse que les variations de l’énergie solaire sont à la base du déclenchement des glaciations.

Mon hypothèse est basée sur l’observation actuelle des phénomènes glaciaires.
Il existe un vaste domaine essentiellement continental où la température moyenne en janvier ou en juillet est compatible avec la chute de neige. Pour pouvoir se conserver et se transformer en glace, cette chute devra être massive et les éléments pour l’expliquer devront être avancé.
-1-.Actuellement 2 inlandsis importants existent: le Groenland( 1,71 millions de Km2) et le continent antarctique (environ 14 millions de Km2). De plus, de nombreuses zones de glaciers de montagne( système himalayen, alpin, andin, rocheuses) dont l’historique quand il existe montre une grande variabilité de l’extension dans l’espace et dans le temps. Les avancées et les reculs coexistent en même temps dans des espaces et dans des temps différents.
-2-.Dans le passé des zones où ont existé des inlandsis aujourd’hui disparus. Ils ont couvert le bouclier canadien au sens large mais pas l’Alaska et la bordure côtière de l’Europe plus largement que la côte de Sibérie occidentale. La coïncidence de ces inlandsis et de la température moyenne 0°C en janvier est bonne en Amérique du nord et montre un réchauffement net de l’Europe occidentale.
-3-.Une absence d’inlandsis actuel ou ancien sur la plus grande partie du continent Eurasiatique ( plus de 20 millions de Km2) là où la température moyenne en janvier est inférieure à 0°C. Le rôle d’écran de l’Himalaya et des chaines associées aux apports d’humidité de moussons est très clair dans ce cas.
Au contraire, l’orientation des Rocheuses n’est pas un obstacle à la pénétration de tempêtes tropicales sur des zones d’air préalablement glacé, pouvant provoquer des chutes massives de neige qui pourront se conserver d’une saison à l’autre grâce à des effets albédo associés aux brouillards de l’humidité résiduelle par exemple.
Je ne peux évidement exclure le rôle probables des variations de l’énergie solaire dont vous notez avec raison qu’elle sont concentrées au niveau des tropiques. Nous n’en voyons en tous cas pas la trace au delà des dernières glaciations.
L’examen des conditions actuelles me fait privilégier pour expliquer ce qui se passe, des variations locales des bilans d’humidité associées aux facteurs locaux et hystérétiques tels que les courants marins ou atmosphériques. Ils peuvent dans des conditions particulières mettre en contact des masses d’air qui le plus souvent s’excluent naturellement. pour établir localement un équilibre instable donc précaire que nous appelons glaciation.

56.  MichelLN35 | 3/06/2014 @ 11:31 Répondre à ce commentaire

Monmon (#55),

Vos remarques sur les conditions locales qui modulent la géographie des périodes glaciaires me semblent assez justes. Cependant, l’objet de l’étude des suédois et de l’analyse de Lindzen, c’est l’histoire générale des glaciations et périodes interglaciaires sur le dernier million d’années à la résolution de 1000 ans, pas moins.

Mais je viens de réaliser que ces études et données sont anciennes et antérieures à la folie carbocentriste. En effet, il y a à Rennes un bouquiniste très compétent qui prend sa retraite et brade tout son stock. J’ai donc vu en vitrine et acheté un ouvrage publié en 1985 chez John Wiley & Sons Inc. : PALEOCLIMATE ANALYSIS AND MODELING Edited by Alan D. HECHT.

Le premier chapitre de présentation par HECHT (Director, National Climate Program Office, NOAA, Washington DC) s’intitule : PALEOCLIMATOLOGY: A RETROSPECTIVE OF THE PAST 20 YEARS.
Il présente, page 12 la figure 4 qui est la courbe g ci-dessus mais avec l’abscisse inversée représentant donc l’âge et non la date, 0 à gauche, 700 à droite. L’ordonnée, delta 18O, marquée par 0 au max de glaciation, -1 autour des interglaciaires.

La légende de cette courbe dit : fig 4 Courbe de d18O montrant une structure en dents de scie et des limites bien définies des valeurs maximales et minimales. Les nombre font référence aux intervalles de périodes glaciaires et interglaciaires. Reproduit de « Climate in Earth History », 1982 with permission from National Academy Press. Washington D.C. 20418.

Dans l’ouvrage j’ai retrouvé aussi une bonne biblio de l’époque sur les isotopes de l’oxygène et du C dans les cernes, citant entre autres Leona LIBBY. Je vais étudier cela plus avant mais, à première vue, les interprétations des données me semblent beaucoup plus étayées et prudentes que maintenant.

57.  Monmon | 3/06/2014 @ 12:34 Répondre à ce commentaire

Cette image synthétise pour l'arctique, la réparttion des zones affectées d'accumulation glaciaire actuelles, des zones d'accumulation glaciaires anciennes et enfin des zones sans accumulations glaciaire, par rapport à la limite de la température moyenne 0°C en janvier qui correspond à la limite de la zone favorable à la formation de glace en adondance.

Elle montre des conditions actuelles et anciennes très contrastées qui ne sont évidement pas réglées par les seules températures.

La limite de la température 0°C en janvier montre de plus que l'Europe semble affectée par un réchauffement récentb plus important que la côte Est des Etats Unis et du Canada.

Les glaciations semblent bien plus régies comme le pensait Leroux, par des conditions de précipitation de neige favorables locales plutôt que par des variations de température globales. Il faut des tempêtes tropicales très riches en humidité comme Sandy sur New York, débarquant sur une zone préalablement gelée.

58.  monmon | 5/06/2014 @ 14:49 Répondre à ce commentaire

MicheLN35 (#56)
J’attends avec impatience votre courbe.
De toutes façons la carte actuelles montre que les glaces n’occupent q’une petite partie de l’aire potentiellement favorable à leur présence et que la sédimentologie nous enseigne que les faciès sont souvent diachrones.

59.  monmon | 5/06/2014 @ 14:53 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#56)
J’attends avec impatience votre courbe

60.  MichelLN35 | 6/06/2014 @ 11:09 Répondre à ce commentaire

monmon (#59),

Je n’ai pas l’intention de reproduire ici la courbe que j’ai trouvé chez Hecht mais c’est bien la même que celle de la figure 1 (g) ci dessus qui est la même que celles reproduites inversées de haut en bas en noir sur la figure 2 tirée de Gérard Roe « in defense of Milankovitch » et encore la même que celle du bas de la figure 14 des suédois, aussi inversée.

Chez Hecht elle garde le sens vertical de l’ordonnée y des teneurs en 18O des sédiments marins mais l’inversion concerne le sens de x le temps qui devient l’âge.

Ces courbes sont donc connues depuis au moins 1982 et interprétées comme des mesures de volume de glace en prenant des précautions oratoires diverses mais aussi comme des mesures de températures de surface des océans (SST) au dessus des lieux de prélèvement des carottes, le plus souvent dans le Pacifique au sud de l’équateur.

Les variations de températures dans ces lieux témoignent, à mon avis de variations d’insolation liées à la géométrie de l’orbite terrestre, expression souvent utilisée par ces auteurs.

Ce qui m’étonne, c’est que, encore maintenant, ce soit la variation de l’ensoleillement à 65°N qui soit utilisée, alors que la variation à 22-25°N est la même, bien sûr, et commande réellement la quantité d’énergie nécessaire pour faire fondre la banquise en été et l’extension de la calotte vers le sud sur les continents eurasiatiques et américains.

La limite pluie neige que votre carte présente, est le plus au sud au plis fort de la glaciation. Lorsque les trois paramètres (excentricité, obliquité, précession) arrivent près de leur maximum, il y a 18-20000 anscette limite remonte brusquement vers le nord parce que la température de surface des océans augmente rapidement.

Ceci produit une forte quantité d’évaporation, donc d’énergie thermique potentielle dans l’atmosphère. Cette énergie potentielle est transportée vers les pôles. La quantité (surface) de glace de mer fondue chaque année augmente considérablement. Sur terre les franges des inlandsis fondent, le niveau des océans augmente très rapidement etc.

Le paramètre dV/dt, qui est en réalité d(delta 18O)/dt semble, d’après Lindzen, avoir été « inventé » par les suédois. En réalité, l’article de Gerard Roe (2006) en parle expicitement, sa figure 2 donne des courbes semblables à celleu de Roe. Le livre de Hecht en parle aussi, de même que le modèle de Paillard.

Rien de nouveau sous le soleil mais tout semble avoir été oublié ou occulté à partir de quelques années avant le GICC.

61.  MichelLN35 | 6/06/2014 @ 11:36 Répondre à ce commentaire

monmon (#59),

Je signale à votre intention un papier de Ed Caryl sur NoTrickZone aujourd’hui et hier sur l’histoire du climat depuis la dernière glaciation :
http://notrickszone.com/2014/0...../#comments

62.  MichelLN35 | 6/06/2014 @ 14:11 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#60),

3 lignes avant la fin du post : « identiques à celles des suédois » bien sûr !

Dans les premières équipes à en avoir parlé il y a celle de Imbrie dont on peut obtenir une copie par wikipedia (article cycle de milankovitch) de l’article suivant de 1976 :

Variations in the Earth’s Orbit: Pacemaker of the Ice Ages
Author(s): J. D. Hays, John Imbrie, N. J. Shackleton
Source: Science, New Series, Vol. 194, No. 4270, (Dec. 10, 1976), pp. 1121-1132.

A cette époque, on ne disposait encore que de forages sur les 450 000 dernières années.

63.  Sam | 25/10/2015 @ 22:54 Répondre à ce commentaire

MichelLN35 (#20),

« Sur les 3 ou 4 dernières glaciations j’ai vérifié que toujours le nombre d’années dans 1m de carotte est 2 à 3 fois plus faible dans les périodes interglaciaires que dans les périodes glaciaires précédentes. Cela veut dire que le volume tombé en interglaciaire est 2 à 3 fois plus élevé, correspondant à mon sens à une évaporation tropicale plus forte. »

De mémoire, dans la reconstitution NGRIP (? – centre du Groenland, en tous cas) que j’ai chargée et tracée il y a quelques années, il y avait, outre la température, l’accumulation neigeuse, et c’est bien simple, les deux étaient quasi-parfaitement corrélées tout du long, durant cette interglaciaire comme durant la dernière période glaciaire.

Quant à la provenance de cette flotte, ça dépasse assurément mon niveau de compréhension / de connaissances.

64.  Sam | 26/10/2015 @ 10:21 Répondre à ce commentaire

dV/dt ??

Il me semble qu’il y a une bête confusion dans Roe 2006, mais probablement aussi dans d’autres papiers de la série (je n’ai encore pu lire que des morceaux). Sauf grossière erreur de ma part, ce qui est désigné par dV/dt ne constitue en fait que de la partie pertes du bilan. Autrement dit, au premier abord, on peut très bien avoir une évaluation de dV/dt fortement négative alors même qu’on a une très forte accumulation qui compense ou surpasse la fonte, autrement dit un dV/dt réel nul ou positif. En tout état de cause, si nous avions bien affaire à la confusion malheureuse que j’ai dite, il y a fort à croire qu’elle menacerait de maintenir dans l’erreur les discussions concernant l’identification des mécanismes en présence.

Il me semble que cette confusion a son importance, non seulement s’agissant d’appréhender la partie précipitations mais également parce que cela introduit une distorsion immédiate de la relation perçue entre volume et « extent ». En partie indépendamment de savoir « d’où vient la flotte » (du côté positif du bilan), il me semble important, bien sûr, de considérer la dynamique réelle d’un glacier, en prenant en compte non seulement la forme (en coupe) d’un Inlandsis (1) mais la position du bord, continentale ou les pieds dans l’eau. Le point central ici, à mon avis, est que le corps d’un glacier « coule » dans son lit, d’une part, et flue, d’autre part, bien plus qu’il ne fond. Comme on l’imagine aisément, ce n’est que sur les bords que la fonte se produit au point de concerner l’ « extent ». Mais si, justement, on veut bien ne pas écarter (séparer) l’aspect accumulation, il faut encore ajouter que, sur une échelle de temps assez longue comme ici (Roe 2006 corrèle d’ailleurs pour un lag de 6 000 / 8 000 ans de l’indicateur de fonte par rapport à l’insolation, ce qui n’est pas une broutille), il y a que plus on a d’accumulation, plus ça « coule », et donc plus le volume de glace fondu est important… Ceci d’autant plus, je suppose, que le glacier « dégueule » dans la mer (on notera encore, cf. note (1), que le faux dV/dt est aussi amalgammé avec « l’ablation »). On voit ici combien parler de dV/dt est malheureux…

Je tiens à préciser que j’ai très peu de connaissances non seulement au sujet du comportement des isotopes mais même en météo, océanographie, etc. Mais peut-être que ça en m’empêchera pas de trouver quelques remarques utiles à faire, en me concentrant sur ce que je crois connaître un peu et en soulevant quelques points de logique. Voici en tous cas une remarque qui me paraît avoir une possible importance.

(1) Je cite ici une bonne partie du point [7] de Roe 2006 « […] the mass balance of ice sheets is acutely sensitive to summertime temperature: the characteristically convex profile of ice sheets means that the area of ablation at land based-margins varies strongly with summertime temperature. This effect renders the total ablation rate proportional to approximately the third power of the summertime temperature above some reference value [e.g., Pollard et al., 2000; Roe and Lindzen, 2001; Ohmura et al., 1996]. Second, while the convergence of atmospheric and oceanic heat fluxes plays a large role in wintertime climates, summertime climates in continental interiors are much more strongly controlled by the local radiation balance [e.g., Peixoto and Oort, 1992]. Thus there are strong physical grounds, supported by model studies [e.g., Felzer et al., 1995], for expecting a direct response of summertime temperatures, and hence of ice-sheet ablation rates and dV/dt, to local summertime insolation variations.« 

65.  Sam | 26/10/2015 @ 11:15 Répondre à ce commentaire

Sam (#64),

si ce qui précède était assez juste, et toujours sans plus de prétention que de proposer quelques hypothèses, j’aurais tendance à en conclure que l’indicateur considéré, corrélé avec l’insolation, pourrait refléter (bien) moins la diminution de l’albédo (de la surface totale de glaces) que la quantité de précipitations de neige…

Avec pas moins de candeur, je noterais alors que, s’il y a plus de précipitation de neige sur ces zones lorsque l’insolation (sur tout l’hémisphère) est plus forte, c’est soit parce qu’il y a plus d’évaporation, soit parce qu’il y a moins de pluie, soit les deux. Or s’il fait globalement plus chaud (ce qu’on serait « en droit » d’attendre), je suppose qu’il faut surtout mettre la chose sur le compte d’une plus forte évaporation. Bref, il n’y aurait pas de raison de ne pas considérer en premier lieu la thèse d’une « amplification » plus tropicale que polaire.

Mais ce serait mal poser le problème. Car il y aurait encore, ici, d’une part une question de timing et, d’autre part, la question de savoir si ce qu’on regarde, on le considère plutôt comme une cause, comme une conséquence ou comme un à-côté. S’agissant de timing, d’abord, on devrait alors plutôt considérer qu’on a d’abord une « amplification » plutôt polaire et ensuite, après quelques milliers d’années seulement, une « amplification » plutôt tropicale. Mais ensuite, il ne me semble pas qu’on puisse parler d’amplification dans le deuxième cas, sauf à confondre l’observable considéré, le faux dV/dt, avec le « problème » effectivement posé, celui d’un réchauffement. D’abord, il n’y a pas besoin d’en passer par les pôles pour que les océans, sous les tropiques, se réchauffent au soleil. Ensuite, je n’ai bien sûr pas écrit que le surcroît d’évaporation devrait conduire à une réduction de l’ « extent » de glaces, mais à un accroissement (après quelques milliers d’années) du mauvais indicateur mal nommé dV/dt. Tandis que la fonte et l’ablation des bords des glaciers induite quasi-immédiatement par un surcroît d’insolation locale (et non pas sur les tropiques) renvoie bien à l’idée d’amplificateur (via réduction de l’albédo). Enfin, tandis que la part du surcroît de fonte induite, après quelques milliers d’années, est indépendante d’une variation d’ « extent », elle devrait induire un refroidissement des océans, donc non seulement je ne parlerais pas d’amplificateur (en relais) mais plutôt, en l’espèce, de rétroaction négative.

66.  Sam | 26/10/2015 @ 11:58 Répondre à ce commentaire

Pardonnez encore une fois ma candeur… J’arrête un peu là, car même si la remarque initiale était fondé, j’imagine que j’ai déjà bien trop déroulé côté conclusions pour ne pas avoir écrit quelques énormités. Je souhaiterais par contre revenir au moins une fois sur les implications de ce potentiel problème de désignation : dV/dt pour faire la remarque suivante.

Indépendamment de ce que je disais précédemment au sujet de « l’amplification tropicale », il me semble que l’un des risques évidents liés à l’amalgame en question est d’attribuer toute la fonte à l’insolation locale. De ce point de vue, qui est simplement celui d’un raisonnement et d’un chiffrage très fortement erronés du fait de l’artefact susmentionné, et non du point de vue la réalité du processus, alors oui, il faudrait considérer que les tropiques contribuent à l’amplification… au sens où il s’agirait de revoir à la base, d’autant, le facteur amplificateur réel en question (diminution de l’albédo induite par l’insolation locale).

67.  Sam | 26/10/2015 @ 12:05 Répondre à ce commentaire

@ Nicias,

– petite erreur de rédaction dans le billet (même si le lecteur aura sans doute corrigé) : « les modèles sont trop chauds sous les tropiques, de 0 à 2,5°C (Les croix rouges à comparer avec la croix noire de droite) » : les modèles sont trop froids sous les tropiques.

Triangles noirs avec leurs immenses barres d’erreur, à gauche la recon[s]truction pour l’Atlantique Nord/Europe, a droite celle pour les tropiques.

– Etes-vous sûr qu’il (ne) s’agit (que) de barres d’erreurs ? Puisqu’il s’agit, manifestement, d’une sorte de moyenne pour plusieurs sites, dans chaque cas, ne doit on considérer qu’une part significative des variations ne renvoie pas à une incertitude mais simplement au fait que la situation diffère fortement d’un site à l’autre ?

– Avec de telles barres d’erreur, les reconstructions vont même jusqu’à se recouper entre « tropiques » et « Nord »… Difficile de ne pas supposer que ce découpage « 1D » n’a pas grand sens et qu’il y a des influences locales presque aussi déterminantes que cette distinction (c’est dire).

– Quoi qu’il en soit, comme on devrait s’attendre à de tels écarts, même si c’était effectivement des barres d’erreurs sur la moyenne, il serait bien de trouver une source indiquant ces différences entre sites.

– S’il s’agissait vraiment de barres d’erreur, que pourrait-on bien conclure se tout ça sinon que les reconstructions sont aussi fausses que les modèles ?

68.  Nicias | 26/10/2015 @ 12:28 Répondre à ce commentaire

Sam (#67),
J’ai relu l’article hier soir et j’ai vu mon erreur. Oui, c’est exact les modèles sont trop froids sous les tropiques, bravo.
Je suis privé d’ordinateur pour encore une semaine. Si j’essaye de corriger avec mon téléphone, je vais faire des boulettes.

Il faudrait relire l’AR5, voir surement les publications qu’il cite pour comprendre ce que sont ces barres. Là, je vous avoue que je ne me souviens pas bien des détails.

69.  Nicias | 26/10/2015 @ 12:35 Répondre à ce commentaire

Sam (#64),

Dans les commentaires on doit parler des proxis utilisés, et surement donner des liens. Cela doit aider à comprendre ce qui est vraiment mesuré.

70.  Sam | 26/10/2015 @ 12:38 Répondre à ce commentaire

Nicias (#68),

on attendra volontiers pour le téléphone, et on verra qui et quand peut s’agiisant de checker l’AR5.

Mais j’oubliais encore une remarque/question : en somme, je parlais (#67) de vraisemblables dispersions spatiales, mais il est aussi vraisemblable qu’il s’agisse aussi d’effet de variations temporelles : nous savons qu’une glaciation, s’agissant des températures en un point, n’est franchement pas uniforme dans le temps (e.g. la Grotte Chauvet où ont été peints des lionnes et des rhinocéros il y a environ 30 000 ans). Donc déjà, basiquement, on peut bien se demander ce que signifie cette anomalie de température, autrement dit cette température, portée sur le graphe.

71.  Sam | 26/10/2015 @ 12:52 Répondre à ce commentaire

Nicias (#69),

je suis évidemment d’accord, et on y reviendra. En attendant l’une des 2 proxies employées par Roe 2006 (celle pour « June 65N ») est celle d’Imbrie et al (1984). Cf. le § d’Imbrie et al (1984) à cheval sur les pages 270-271).

Mais en l’occurrence, le simple choix des termes (dans Roe 2006) indique qu’il s’agit d’un indicateur des volumes de fonte, et je faisais simplement remarquer que, par construction, cela ne dit a priori rien de l’accumulation, donc du dV/dt.

72.  Nicias | 26/10/2015 @ 13:16 Répondre à ce commentaire

Sam (#71),

Je donne un lien vers Imbrie et al dans les commentaires plus haut.

73.  Sam | 26/10/2015 @ 15:03 Répondre à ce commentaire

Bien noté… j’ai pas trouvé ça tout seul, pensez-vous. 😉

74.  Sam | 26/10/2015 @ 20:50 Répondre à ce commentaire

Sam (#63),
voir par exemple la reconstruction de l’accumulation d’après Cuffey and Clow (1999) (tableau téléchargeable) : http://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.56075

75.  Sam | 27/10/2015 @ 17:09 Répondre à ce commentaire

Il me parait très clair, d’après leur propres descriptions, que Edvardsson et al. confondent eux aussi le volume de glace fondu avec dV/dt. Le fait qu’il commettent le même amalgame que Roe 2006, semble venir de leur source commune qu’est le SPECMAP data (Imbrie et al. 1990).

(Il me semble que votre lien vers l’article d’Edvardsson et al. ne marche pas, même si on a la même source initiale : http://apachepersonal.miun.se/~sveedv/recent/1.pdf).

76.  Sam | 29/10/2015 @ 20:17 Répondre à ce commentaire

La manière dont Roe 2006 obtient son best-fit (i.e. la plus belle corrélation, verte-noire, reproduite dans le billet de Nicias) a de quoi laisser songeur, en tout cas au premier abord.

Il faut d’abord noter que le modèle de régression employé, décrit dans les auxiliary materials (1), laisse comme paramètres indépendants à la fois les poids relatifs et les décalages de phase, pour la contribution de la précession des équinoxes et pour celle de l’obliquité.

Si j’ai à peu près compris, l’argument sous-jascent, exposé dans le [9] de l’article, est qu’on aurait de la sorte un équivalent de la somme des contributions de fontes de glaces induites par l’insolation à toutes sortes de latitudes et de saisons. Pour la démonstration, on est renvoyés vers Imbrie and Imbrie 1980 (2). L’excentricité ne contrôlant que l’amplitude de l’effet de la précession (Ibid (2)).

Dans (2), c’est évoqué page 946 / modèles non différentiels, basés sur une combinaison linéaire de courbes d’insolation. Mais nous sommes essentiellement renvoyés (à part pour deux exemples d’utilisateurs) au modèle développé par Suarez and Held (1976, 1979) (3), dans lequel « la réponse est forcée par des variations saisonnières en termes de radiation incidente à toutes les latitudes. »

La seule compréhension que j’ai de cette merveilleuse latitude laissée non seulement aux amplitudes mais aux phases d’être indépendantes, compréhension d’ailleurs renforcée par les explications plutôt vagues données dans Roe 2006, c’est qu’il y a une forme d’intégration de toutes sortes de phénomènes physique restant inconnus, agissant à toutes sortes de latitudes, avec toutes sortes de temps de réponse.

J’ajoute que dans l’article de Re 2006 (§ à gauche de la figure 3, celle dont je reparle ici), il est dit qu’en fait, pour les grandes calottes continentales, les temps de réponse attendus sont considérables, plusieurs dizaines de milliers d’années.

Autrement dit, ça me paraît être au pire un bricolage avec trop de facteurs indépendants et au mieux, un modèle mathématique brassant une physique en très grande partie indéterminée. Comme quoi tant les pistes lancées par MichelLN35 que celles évoquées par monmon semble garder toute leur pertinence (et c’est bien ce que je souhaite surtout conclure provisoirement…)

Un peu plus accessoirement, je me demande comment Roe arrive, d’une part, à chiffrer son objet radiatif ou équivalent (?) (# 100 W/m² de variation) ; d’autre part, à le « situer » en précisant qu’il s’agit seulement de « Juin » / « 65°N ».

A cette seconde observation, il faut ajouter que Edvarsson et al. 2002 n’obtiennent pas (du tout) la même courbe pour le (faux) dV/dt (il vous suffit de comparer les deux courbes dans le billet de Nicias pour voir qu’il y a une très grosse différence, tandis que les courbes d’ensoleillement semblent correspondre parfaitement), quoi qu’ils partent du même proxy, eux qui n’ont rien bricolé de tel — ils ont seulement tenté d’ajuster les amplitudes de variation des deux fonctions, en faisant d’ailleurs l’hypothèse explicite d’une proportionnalité de la puissance du rayonnement local et du volume de fonte de glace par unité de temps.

Je confirme enfin, au passage (rapport à la remarque que j’ai filée dernièrement), que pour ce qui est du Groenland en tous cas, selon Cuffey and Clow (1997), le volume de glace a vraisemblablement augmenté lors de la (dernière) déglaciation.

Pour ceux qui suivent un peu, je rappelle que le lien entre le supposé « dV/dt » considéré ici et le véritable dV/dt (glace) et, a fortiori, l’extent, n’est vraiment pas investigué dans ces deux papiers ; sur ce point, on peut par contre renvoyer, en premier lieu, aux études que Roe a menés avec Lindzen (4).

J’en resterai probablement là, pour le moment, de cette tentative de dialogue à laquelle j’étais invité par MichelLN35 : manifestement, on s’est « croisés »… 😉

(1) http://earthweb.ess.washington....._GRL06.pdf

(2) http://www.whoi.edu/cms/files/....._53864.pdf

(3) http://www.nature.com/nature/j.....046a0.html Résumé seulement… qui confirme toutefois la notion résumée ici. Pour le détail de la démonstration, voire l’idée originale, j’imagine qu’il s’agit de la thèse de Suarez.

(4) Notamment celle de 2000 : http://eaps.mit.edu/faculty/lindzen/iceshstawv.pdf