Examen critique des données mondiales de température de surface /3

 

Jusque dans les années 1930, la couverture mondiale était limitée aux zones de navigation. Cela signifie que la plupart des endroits de la région du Pacifique Sud, à peu près au sud d'une ligne droite reliant la péninsule de Basse Californie à la pointe sud de l'Afrique, ont eu moins de 99 observations par décennie, avec de nombreuses zones totalement vierges. A partir des années 1970, la couverture était presque totalement complète, sauf pour les océans du sud de l'Australie, de l'Amérique du Sud et d’Afrique. Aujourd'hui, la couverture est complète, sauf pour certaines régions polaires (Woodruff et al. 2008, voir Figure 5).

Le graphique suivant est tiré de Woodruff et al. (2008). Il montre l'évolution des sources de données SST de 1936 à 2005.

FigRMK3-1

Figure 3-1 : Sources de données ICOADS par type, 1936 à 2005. (D'après Woodruff 2008). Nombre de rapports de marine à l'ICOADS, par type de plate-forme pour 1936-2005(C-MAN concerne les rapports ODAS de la zone limite entre terre et océan). Les sources indiquées comme étant en mode décalé (DM) ont été mélangées à partir de 1997 (1996 dans le cas des données océanographiques) et pour 1998-2004. 2005 est composé exclusivement de données en temps réel du réseau mondial de télécommunication (GTS). Le totla (nonmontré) en 2005 est d'environ 14 millions, en raison de nombreux rapports de bouées dérivantes, qui sont consolidées par les fournisseurs de données DM (par exemple, en retirant les doublons et les réceptions fragmentaires) (Photos de navires : www.ShipPhotos.co.uk).

Jusqu'en 1978, les données proviennent presque exclusivement de relevés de navires. Après 1978, les bouées dérivantes et fixes prennent le relais.

Les navires et les bouées sont des mesures in situ. Les observations satellitaires de la surface de l'océan ont fourni des données durant ces dernières décennies . Rayner et al. (2003 par 58) expliquent l'importance de ces données sur l'extension de la couverture en dehors des zones de mesures in situ :

"A aucun moment les observations SST in situ n’ont couvert l’ensemble de l'océan [Parker et al., 1995b]. En particulier, l'océan Austral n'a généralement pas été suivi. Nous avons donc fait usage de SST par satellite dans le jeu de données HadISST1 pour avoir une couverture presque complète d'observations pour ces dernières années et une base plus solide pour les [algorithmes] utilisés pour interpoler les précédentes, des données in situ."

L'avènement de systèmes de satellites en 1978 marque donc un changement important dans la couverture spatiale. Toutefois, comme Rayner et al. le font observer, les systèmes de mesures par satellite ont eux-mêmes des problèmes. Les mesures par satellite des températures de surface de la mer deviennent imprécises en présence de nuages, de variations de la poussière atmosphérique et des aérosols. Les données infrarouges du radiomètre perfectionné à très haute résolution (AVHRR) permettent de mesurer la SST avec précision, mais elles doivent être étalonnées par rapport aux SST existantes afin d'éviter un biais instrumental, et elles ne sont pas fiables en présence de nuages bas et de fortes concentrations d'aérosols.

La méthode appelée Interpolation Optimale (OI) utilisée par le GISS recourt à des mesures par satellites pour interpoler les données SST pour une couverture mondiale complète. Au cours de ce dernières années, de nouvelles plates-formes par satellite (Tropical Rainfall Measuring Mission ou TRMM, et l'Advanced Microwave Scanning Radiometer ou AMSR-E) ont permis la collecte de données plus précises au travers des nuages et en présence d'aérosols.

3.3. Un mélange de seaux et de prises d'eau de mer.

Les données de navires sur lesquelles s'est exclusivement basé l’ICOADS jusqu'à la fin des années 1970, et qu’il continue d'utiliser pour environ 10 pour cent de ses observations, sont perverties par le fait que deux types de données différentes sont mélangés. L'ancienne méthode de mesure de SST consistait à prélever un seau d'eau de la surface de la mer au pont du navire et à y plonger un thermomètre. Différents types de seaux (seaux en bois ou seaux en toile du Met Office, par exemple) pourraient produire des résultats différents, et biaisaient souvent les résultats à la baisse par rapport à la température réelle (Thompson et al. 2008).

A partir du 20e siècle, alors que la voile a laissé la place aux moteurs, les mesures ont commencé à provenir de capteurs de température de l'eau puisée dans le système de refroidissement des moteurs (NDT : à l’entrée, on espère …). Ces lectures ont généralement un biais de réchauffement par rapport à la SST réelle (Thompson et al. 2008). On pense que les navires US ont adopté les mesures des prises moteurs assez rapidement, alors que les navires britanniques ont prolongé la méthode avec un seau plus longtemps. Plus récemment, certains navires ont enregistré les températures en utilisant des capteurs situés sur la coque. En outre, l’évolution de la taille des navires a introduit des tendances artificielles dans les données ICOADS (Kent et al. 2007).

Jusqu'à récemment, l’idée communément admise sur les sources de SST par les navires était qu'il y avait une "transition abrupte de l'utilisation de seaux non ou partiellement isolés à l'utilisation des entrées d’eau du moteur" en Décembre 1941, coïncidant avec l'entrée en guerre des États-Unis (Folland et Parker, 1995).

Par conséquent, le centre Hadley du Royaume Uni ajuste les mesures de SST en utilisant le facteur estimé de Folland-Parker, qui se termine brusquement en 1941, en se fondant sur l'hypothèse que les mesures avec des seaux ont également pris fin à cette époque.

 

Figrmk3-2

Figure 3-2 : De Folland et Parker (1995, figure 19). Corrections annuelles de la SST globale (ligne continue) ; par rapport aux précédentes corrections proposées par Bottomley (ligne pointillée). L' augmentation due aux corrections est d'environ 0,1 ° à 0,4 °C ~ sur la période 1850-1940.

Plus récemment, les métadonnées des navires de l'OMM (Organisation Mondiale de la Météorologie) ont été utilisées pour fournir une image plus claire des procédures de mesure associées aux documents ICOADS. Le graphique suivant, tiré de Kent et al. (2007), montre l’évolution du mélange de techniques utilisées dans les méthodes de mesure depuis 1970. Il est clair que l'analyse de Parker-Folland avait tort de supposer que la mesure avec le seau a « brusquement » cédé la place à des mesures au niveau de l’admission d’eau du moteur en 1945, puisque jusque vers 1980, elles représentaient encore la moitié environ des méthodes utilisées pour les données des navires ICOADS.

Il ressort également qu'entre 1970 et 1990, il y a eu une augmentation constante de la fraction des températures mesurées au niveau moteur. Comme ces données sont biaisées à la hausse par rapport à la température réelle, si il a été supposé que la fraction des prélèvements sur les moteurs a été constante alors qu'elle était en réalité croissante, cela implique une biais possible à la hausse sur la tendance sur cette période.

 

figrmk3-3

Figure 3-3 : Méthodes de mesure SST utilisés sur les navires dans les archives ICOADS. Source: Kent et al. 2007 Figure 2f.

Les efforts de Kent et al. (2007) pour numériser les métadonnées de navires ont eu un autre bénéfice peu de temps après. En 2008, il a été signalé dans la revue Nature (Thompson et al. 2008), sur la base des données de Kent, qu’un autre problème avec les données SST a été observé lors de la transition 1945-46. Comme pour la transition de 1941, c’est une discontinuité étrange et brutale dans les données ICOADS, qui est devenue plus claire après filtrage des séries et suppression des effets du phénomène El Niño et d'autres cycles périodiques. La figure suivante, de Thompson (2008, figure 4), montre la série SST du centre Hadley (en utilisant la correction de Folland-Parker) avec en haut les séries non désaisonnalisées ICOADS et en bas deux courbes montrant l’estimation de Kent et al. (2007) en pourcentage des données ICOADS issues, respectivement, des navires britanniques et des navires américains pour la période. De 1940 à 1945, la fraction des données provenant des navires des Etats-Unis a grimpé à plus de 80%, mais avec la fin de la seconde guerre mondiale, il y a eu un bond des données du Royaume-Uni et une baisse des données américaines, les contributions du Royaume-Uni passant d'environ 0% à environ 50% du total dans l'année. Dans le même temps, la moyenne ICOADS a diminué d'environ 0,5 °C.

 

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Figure 3-4 : Données SST ICOADS et Hadley par rapport à la fraction de l'enregistrement provenant des États-Unis et des sources maritimes britanniques. D'après Thompson et al (2008).

Thompson et al. n’ont pas recalculé la température moyenne mondiale pour en évaluer l’effet, mais ils font remarquer que l'impact peut être considérable au milieu du 20e siècle. Voici deux conséquences qui en découlent directement .

* Si la discontinuité visible de la série Hadley SST en 1945 est corrigée en relevant les données post-1945 de sorte qu'elles se raccordent avec la série de pré-1945, alors la série sera plate, c’est à dire qu’il n’y a pas de réchauffement, du début des années 40 à la fin des années 1990, ce qui modifie sensiblement la connaissance actuelle du réchauffement global pour le 20ème siècle. Si, d'autre part, la discontinuité est corrigée en abaissant la série pré-1945 afin qu’elle se raccorde à la série post-1945, cela implique une tendance au réchauffement bien plus importante et ininterrompue, au cours du 20e siècle qu'on ne le croyait jusqu’à présent. Dans les deux cas, une réécriture des connaissances sur le réchauffement climatique ne tient qu'à une décision largement arbitraire sur la façon de corriger une discontinuité étrange, découverte récemment dans une série de données fragiles.

* Malgré le grand nombre de données dans le système ICOADS, la moyenne mondiale dans son ensemble est apparemment très sensible à des changements semble-t-il mineurs dans le profil d'échantillonnage (dans notre cas, navires états-uniens ou britanniques), ce qui implique que pour une grande partie du 20e siècle, les données SST manquent de robustesse face à des changements structurels d’échantillonnage, pour un part plus importante que ne l'indique le simple décompte des observations individuelles.

La communauté des climatologues semble hésiter sur la conduite à tenir face à cet "accident de parcours" océanique et, aussi peut-être, face à une situation similaire concernant les mesures terrestres.

1.  Marot | 29/09/2010 @ 16:35 Répondre à ce commentaire

Cet inventaire des sources et des incertitudes est remarquable.

Merci l’auteur et aux traducteurs.

2.  joletaxi | 1/10/2010 @ 16:53 Répondre à ce commentaire

Merci d’avoir traduit cet article.
Je vous rappelle que McIntyre semble porter de l’intérêt aux relevés de SST.
Cela risque de devenir passionnant,rien que ses premières constatations font augurer de quelques belles bagarres.(constatations qui corroborent celles de l’article)

3.  Marot | 3/10/2010 @ 12:15 Répondre à ce commentaire

Au plus j’avance dans la lecture, au plus je constate qu’il s’agit d’un article de fond très fouillé et documenté.
On y apprend ce qu’était le « blip » dont les courriels du climategate parlaient longuement :
je corrige, je ne corrige pas ? peut-être 0,15°C cela aurait des avantages…
Évidemment tout cela sans aucune justification, simplement pour masquer un phénomène dérangeant.
Comme le dit l’auteur

modifications importantes et arbitraires à la série mondiale SST… qui peuvent toutes changer fondamentalement l’image du réchauffement du milieu du siècle et peut-être créer de nouvelles divergences avec les modèles climatiques.

C’est à noter comme autre exemple du n’importe quoi ascientifique.

On savait que les données de températures terrestres étaient considérablement trafiquées.
On sait maintenant le peu de confiance à accorder aux SST.
Je n’ose pas imaginer ce qu’il en est des pressions et des précipitations.
Quant aux proxies, l’immunisation date de 1998 et les piqures de rappel par les Briffa ont fait leur effet.

Bref tout foire par les capteurs.
On ne sait pas ce qui s’est passé et on prétend dévoiler l’avenir.

Tas d’orgueilleux.

4.  Murps | 4/10/2010 @ 16:19 Répondre à ce commentaire

Marot (#3), oui, c’est bien ma perception de la « climatologie » actuelle : la conviction personnelle remplace la démarche habituelle basée sur la reproductibilité et la réfutabilité…

Ensuite, tout est affaire de présentation « cosmétique » des données.

Il n’y a plus qu’à attendre que tout ce fatras de « science post-moderne » vole en éclat.

5.  mica | 4/10/2010 @ 18:39 Répondre à ce commentaire

aucun rapport mais bon…

lien

6.  henir33 | 4/10/2010 @ 20:28 Répondre à ce commentaire

notons que dans ses conférence de l’automne 2009 Vincent Courtillot avait pointé le fait que :

1 les mesures de la SST pour le XiX et la première moitié du XX ème siècle étaient sujettes à incertitudes: faibles nombres de prélèvements, méthodes (seaux, circuits de refroidissement …), larges zones peu ou pas couvertes

2 alors que l’incertirtude sur les historiques des températures de la surface des mers selon les rapports du GIEC est inférieure à celle des mesures terrestres !!!!

il en concluait sobrement que le réchgauffement depuis 1850 est à mesurer avec porudence eu égard au fait que les océans couvrent les 2/3 de la surface du globe.

cet article complète remarquablement le panorama

7.  PapyJako | 10/10/2010 @ 7:59 Répondre à ce commentaire

Marot (#3),

C’est à noter comme autre exemple du n’importe quoi ascientifique.

Et vous n’avez pas encore tout vu !… J’ai déja transmis la traduction de la section 4, qui devrait paraïtre sous peu, et j’ai en cours celle de la section 5, celle des conclusions …

henir33 (#6),

notons que dans ses conférence de l’automne 2009 Vincent Courtillot avait pointé le fait que :

Vincent Courtillot est un grand !…, il a immédiatement pointé l’essentiel : les mesures sont de trop mauvaise qualité pour qu’on puisse leur faire dire quoi que ce soit, sauf bien sûr sous la torture !

8.  Araucan | 25/10/2010 @ 23:29 Répondre à ce commentaire

Pour ceux qui ont un peu de temps de devant eux et la passion de la navigation … histoire de rechercher les données de température des eaux de surface …
http://fr.news.yahoo.com/68/20.....aaa9b.html

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