Oscillation atlantique multidécennale et variabilité climatique dans l’hémisphère Nord

Le diable est toujours dans les détails. Quels sont donc les mécanismes qui lient un nœud à l'autre? Quelle est la signification statistique de l’alignement en basse fréquence d'un ensemble de séries temporelles climatiques régionales ? Compte tenu que dans cette étude nous travaillons les mesures du seul 20e siècle, une affaire de cent ans seulement ? La majeure partie de notre article est consacré à ces questions.

 

En utilisant une démarche de réseau, les données qui sont des variables brutes telles que la température de surface de la mer (SST), la pression au niveau des mers (SLP), etc… sont compressées dans des indices ou dans un sous-espace d’indices distincts dynamiques et géographiques [2]. La sélection de nos indices a été
guidée suite à un examen détaillé de la littérature sur les données de proxys, les données instrumentales et les études des modèles de climat. Nous avons d'abord testé huit indices (AMO, AT, NAO, NINO3.4, NPO, AOP, ALPI et NHT). Ils représentent une diversité de processus océaniques et atmosphériques. À première vue, chacun semble avoir une composante multi-décennale, mais pas en même temps. Pour ces indices, nous avons appliqué une analyse
Multichannel Singular Spectrum Analysis (M-SSA), bien adaptée pour identifier un signal qui se propage. Les deux premiers modes, bien séparés de tous les autres, ont été considérés comme étant notre signal climatique. Nous avons ajouté ensuite sept indices en plus pour construire un réseau plus grand à quinze membres. Nos résultats par M-SSA sont restés inchangés dans ce réseau élargi.

 

Des tests de signification statistique ont montré qu’il est peu probable que le couple de tête, notre signal climatique mis en évidence par M-SSA, soit dû à un alignement temporel aléatoire d’indices non corrélés de bruits rouges (NdT : ou bruit brun ou bruit brownien). Une telle probabilité est inférieure à 3%. Il n'est pas rare que les séries temporelles géophysiques possèdent un fort composant à basse fréquence ou bruit rouge. Cela est du à des facteurs à variation lente dans les systèmes géophysiques qui fonctionnent sur l'inertie, et portant une «mémoire» qui se manifeste par un signal temporel parasite à basse fréquence. Un tel bruit rouge peut contaminer un potentiellement «véritable» signal dans les basses fréquences. Ce risque peut être réduit quand si une structure spatiale cohérente, distincte du bruit, caractérise un signal quasi-périodique. Notre signal d'onde mécanique, présent dans un jeu d'indices qui représentent diverses régions géographiques, c'est à dire une structure spatiale cohérente , diminue la probabilité que le signal reflète une contamination. La séparation du signal et du bruit est toutefois plus robuste.

 

Des composants reconstruits normalisés (CR) ont été produits pour tous les indices, en utilisant un signal climatique identifié comme notre filtre spatio-temporel, chacun correspondant à un signal multidécennal centré de ~ 64 ans. A l'échelle de temps long suggère l’implication de dynamiques océaniques . Une fraction
notable de la variance domine les AMO, AT, AOP et NHT. AT est un indice atmosphérique. Sa forte variance dans le spectre des basses fréquences indique une réponse atmosphérique aux variations multi-décennales de l'océan. De nombreuses études citées dans notre article concernent ce phénomène moins bien connu à l'échelle décennale d'un forçage plus long de l'atmosphère par le flux de chaleur océanique. Nous pensons que ce phénomène, plus prononcé dans l'hiver boréal, au centre de notre intérêt, joue un rôle important dans la séquence de téléconnexion en onde mécanique [3] .

 

Les résultats statistiques concernent la seule co-variation entre les nœuds du réseau d’indices climatiques, pas la causalité. L’interprétation de nos résultats repose sur un ensemble varié d'études, d'observations et de modélisations. Notre article détaille ces études qui suggèrent des mécanismes incluant :

i) l'océan forçant l'atmosphère via la troposphère à des échelles de temps décennales et plus,

ii) des modifications de la stabilité dans la thermocline tropicale

iii) des changements de latitude dans les zones de convergence intertropicale de l'Atlantique et du Pacifique.

En plus d'évaluer le comportement multidécennal, l’onde mécanique, dans un réseau climatique, nous avons également examiné la variabilité de l’échelle interannuelle à interdécennale. Pour cela, nous avons évalué le comportement collectif de la variabilité à haute fréquence du signal résiduel dans les quinze indices, après en avoir retiré le signal multidécennal. Cet axe d'investigation a été motivé par des recherches antérieures de Tsonis et al. (2007) et Swanson et Tsonis (2009), dont les travaux ont identifié au long du 20e siècle cinq intervalles au cours desquels certains indices à hautes fréquences sont synchronisés. Trois de ces cinq intervalles coïncident avec des décalages du régime de climat multidécennal hémisphérique. Ils ont été caractérisés par un basculement entre différents modes distincts de circulation atmosphérique et océanique, un renversement de la tendance NHT et par un caractère modifié de la variabilité ENSO. Nos résultats donnent une image plus détaillée de synchronisations "réussies" (~1916, ~1940 et ~1976) et "qui ont échoué" (~1923 et ~1957) entre les indices à haute fréquence. Bien que la conclusion soit loin d'être claire, il semble que les synchronisations "réussies" correspondent à une contribution plutôt symétrique des secteurs et de l'Atlantique et du Pacifique. L’ANP participe à toutes les synchronisations. Il est intéressant de constater le rythme partagé suivant: synchronisations réussies d' indices à haute fréquence, décalages entre les périodes d'alternance de la variabilité interannuelle et le tempo multidécennal des ondes caniques. Ce rythme semblable indique une influence possible de l’onde mécanique sur les synchronisations des indices à variations interannuelles ou interdecennales dans le réseau climatique. Des recherches à venir sont nécessaires pour déterminer la signification exacte de ces épisodes.

1.  Esprit pragmatique | 7/11/2011 @ 11:50 Répondre à ce commentaire

Salutations belges à nos compagnons français.
Comme d’autres, je suis lecteur de presses diversifiées. Occasionnellement du journal Le Monde (dont on dit qu’il serait au-dessus de tous soupçons).
Ce W-E, dans leur liasse Culture & idées, j’y trouve un article rédigé en forme d’attrape-nigauds. Titrage « Haro sur les écolos! » . Ah? Jugeons-en par le sous-titrage :

« Les ouvrages qui pourfendent l’intégrisme vert fleurissent depuis trois ans, l’essai de Pascal Bruckner en est le dernier exemple. La plupart de ces livres utilisent pourtant des arguments MENSONGERS. » . Ôh, voici que se rejoue un style journalistique assez connu. Auteur : Stéphanie Foucart. Serait-elle membre d’une haute sphère scientifique?
Que nenni ! Elle balaie large – et fort habilement – devant les peu érudits et des con-vaincus. Ainsi, ces derniers sont-ils invités à conclure que
1) tout qui est du profil «contrarian» doit être rabaissé au niveau de clodo ordinaire, y compris des sommités et auteurs s’abaissant à ne pas suivre le « mainstream mental » préconisé par les adorateurs verts?
2) tout ce qui relève d’échanges d’observations + d’idées + d’opinions au travers d’Internet ne serait que pisse de chat malodorante?
3) seuls ne devraient échapper à cette forme de « pollution mentale » que les doctes politico-compromis qui s’activent pour des instances supérieures (sic)?

Bon, en tant qu’ingénieur et économiste d’une longue pratique, en des dizaines de milieux industriels et R&D, sinon d’instances publiques et internationales, devrais-je être subjugué par les dires d’un Patchuri, (pourtant lui aussi ingénieur et non climatologue)? Idem pour l’habile scénographie d’un Michaël More ou celle d’un politicien opportuniste ayant pour nom Al Gore? Idem envers ceux qualifiés d’éminences s’agitant sous l’ombrelle de l’ONU , du GIEC et du matraquage médiatique qu’ils entretiennent ?

« Le Monde » passe ainsi à la trappe journalistique ces Bruckner, Allègre, Rittaud, …, et contrarians divers et multiples. Long détour en diatribes contre les faux-semblants relatifs aux législations DDT ’70s… Tous dans un même sac! Vous voici rangés Mr/Mmes au Hall of Shame «Experts en rumeurs écolophobes». Vos Nicolas Hulot, la politicienne Duflot ainsi que l’ex-magistrate Joly s’en délecteront, eux et leurs adeptes de l’autre apocalypse environnementale !
Echappent à cette vindicte journalistique un certain couple Naomi Oreskes (UCal SanDiego) et Erik Conway (Jet Propulsion Lab) dont le bouquin «Merchants of Doubts» sera traduit 2012 en français par les éditions Le Pommier (spécialisé dans quel créneaux ésotérique, ceux-ci?). Ajoutez-y pour penser vertement les dires d’une hexagonale Valérie Masson-Delmotte « CLIMAT. Le vrai et le faux », ouvrage singulièrement publié chez le même éditeur « c’est bon pour votre Pomme ».
Après quoi il ne faut jamais croire à d’éventuelles collusions entre journalistes et auteur(s) en recherche de pub-visibilité… Vive les nigauds, vraiment ? 😉

2.  Araucan | 7/11/2011 @ 12:09 Répondre à ce commentaire

Esprit pragmatique (#1),

Je l’ai également lu ce WE et je réfléchissais à en faire un billet, mais vous en avez dégagé certaines grandes lignes …

3.  williams | 7/11/2011 @ 13:05 Répondre à ce commentaire

Salut à tous,

Je suis surpris de certaines choses qui sont dit. Car par exemple l’Oscillation du Pacifique Nord qui est analogue de la NAO de l’Atlantique pour le Pacifique ce n’est pas NPO que ça ce dit mais PNA. Vérifiable sur le site de la NOAA et voir ici : http://la.climatologie.free.fr/PNA/PNA.htm

Plus précisément que veut on dire par :

« De –AMO à +AMO:

-AMO → (7 ans) → +AT → (2 ans) → +NAO → (5 ans) → +NINO3.4 → (3 ans) → +NPO/PDO → (3 ans) → +ALPI → (8 ans) → +NHT → (4 ans) → +AMO  » ???

Williams

4.  Bob | 7/11/2011 @ 13:05 Répondre à ce commentaire

Araucan (#2),

Hum ! ça sent fort la proximité de Durban.

Chez ces gens-là et faute d’arguments scientifiques, les ad-hominems vont bon train par les temps qui courent.
Le torchon de Oreskes_Conway est un exemple particulièrement nauséabond.

Ils avaient fait pareil avant Copehnague.
On a vu le résultat.

5.  Bob | 7/11/2011 @ 13:12 Répondre à ce commentaire

williams (#3),
Faut lire l’article de Tsonis et al, Williams. Tout y est.

Si vous n’avez pas accès à cette littérature, Tsonis et al ont rédigé un billet invité sur cet article, chez Pielke Sr :

http://pielkeclimatesci.wordpr.....-a-tsonis/

6.  Araucan | 7/11/2011 @ 13:18 Répondre à ce commentaire

Bob (#4),

Ce n’est pas tant Durban, qui les tracasse mais la saturation des gens. Trouver quelques têtes de turc permet de montrer la mauvaise foi des opposants et de cacher ceux qui ont des doutes. Je ne sais si les commentaires de lecteurs sont le reflet de courants plus profonds mais j’ai l’impression que l’on trouve moins de discours sur la « cata » à venir (mais il faut dire que l’actualité a bien d’autres urgences en ce moment).

7.  Araucan | 7/11/2011 @ 13:51 Répondre à ce commentaire

Bob (#5),

C’est précisément celui qui est traduit ci=dessus … ouh ouh ! smile

8.  williams | 7/11/2011 @ 14:53 Répondre à ce commentaire

Bob (#5),

Justement avant de poser la question j’ai lu l’article.

Est ce que ceci : “De –AMO à +AMO:

-AMO → (7 ans) → +AT → (2 ans) → +NAO → (5 ans) → +NINO3.4 → (3 ans) → +NPO/PDO → (3 ans) → +ALPI → (8 ans) → +NHT → (4 ans) → +AMO ”

voudrait dire que 7 ans après le dédut du AMO- on a l’anomalies de transfert des masses atmosphériques (AT) qui passe positif puis qui 2 ans après entraine un NAO+ qui 5 ans après entraine un El Nino etc ?? Si non cela voudrait dire quoi plus exactement ??

Williams

9.  Bob | 7/11/2011 @ 15:44 Répondre à ce commentaire

williams (#8),
*
C’est assez clair dans les articles en question.
Oui. Ceci est le schéma des téléconnections avec les retards connus.
Il faudrait aussi relire les articles précédents de Tsonis.

10.  Patrick Bousquet de Rouvex | 7/11/2011 @ 16:51 Répondre à ce commentaire

pour Antonio San :

La faute à une dépression qui fait du surplace

http://cache.20minutes.fr/pdf/.....07_FRA.pdf

11.  AntonioSan | 7/11/2011 @ 19:47 Répondre à ce commentaire

Patrick Bousquet de Rouvex (#10), eh oui…

12.  lemiere jacques | 7/11/2011 @ 20:29 Répondre à ce commentaire

Excellent en effet. J’ai assez déliré sur ce site sur la possibilité que des variation minimes de la vitesse de rotation de la terre puisse modifier les oscillateurs océaniques..pour ne pas applaudir des deux mains…

13.  Bob | 7/11/2011 @ 20:43 Répondre à ce commentaire

Araucan (#7),

C’est précisément celui qui est traduit ci=dessus … ouh ouh !

Oups !

14.  pastilleverte | 7/11/2011 @ 23:02 Répondre à ce commentaire

un pas tout à fait hors sujet :
je reviens ce jour d’un colloque sur la « dette écologique » organisé par l’IDDRI à paris;
Bien que le sujet soit supposé être plus large la «  » »question » » » du climat et du très très très vilain CO2, vous savez la cause de tous les malheurs de la Planète, est ressortie dans les présentations de plusieurs participants;
Spécialement Andrew Simms, un militant de Greenpeace, par ailleurs fondateur de je ne sais quelle officine de recherche « écologique »
C’est un grave celui-là, et au demeurant très charismatique;
Il a calculé que le « basculement » du climat allait arriver dans 61 mois, la hausse des émissions de CO2 ayant permis une telle concentration dudit Co2 in the air, et donc, comme c’est scientifiquement prouvé (45° degré, lol), une hausse des températures de + de 2°C par rapport à l’ère industrielle (rien que ça !)
Notez qu’il n’a pas donné l’heure exacte de la catastrophe, mais rassurez-vous, la catastrophe (climatique) aura bien lieu.
Autre intervenant, le délégué aux pôles(et à la masse) Michel Rocard, qui n’a pas parlé cette fois de poëlle à frire, mais nous a ressorti les cancers au Chili suite trou dans la couche d’ozone, et la biodiversité préservée par l’interdiction du DDT (mais pas des centaines de milliers d’enfants morts du paludisme pour la même raison ), ainsi que du 350 ppm, seuil qu’il nous faut retrouver très vite.
c’en était presque comique (pour moi en tout cas).

15.  Murps | 7/11/2011 @ 23:32 Répondre à ce commentaire

pastilleverte (#14),

Je reviens ce jour d’un colloque sur la “dette écologique” organisé par

Ca pour avoir une dette envers l’humanité, on peut dire qu’ils en ont une. Et une sévère.
L’histoire jugera…

16.  Bob | 8/11/2011 @ 0:33 Répondre à ce commentaire

Murps (#15),

Voilà la liste des partenaires (officiels) :
http://www.sciencefrontieres.com/partenaires

17.  Marot | 8/11/2011 @ 8:01 Répondre à ce commentaire

williams (#8)
Je confirme ce que Bob a écrit :
oui c’est la bonne interprétation.

Les articles précédents dont la lecture est vivement recommandée sont d’abord
Le climat a-t-il récemment basculé ?
ensuite
Chaos spatio-temporel

18.  JG2433 | 8/11/2011 @ 9:54 Répondre à ce commentaire

pastilleverte (#14),

Michel Rocard, qui n’a pas parlé cette fois de poëlle à frire

En revanche, sur France Inter hier, ça n’a pas manqué… laugh

http://www.franceinter.fr/emis.....hel-rocard

19.  Patrick Bousquet de Rouvex | 8/11/2011 @ 11:36 Répondre à ce commentaire

Esprit pragmatique (#1), Araucan (#2), serait-ce la soeur jumelle de Stéphane Foucart ? Ou son clone ? Une coquille se serait-elle glissée tout simplement en mettant un i à Stéphane, tout simplement ?

20.  jojobargeot | 8/11/2011 @ 12:23 Répondre à ce commentaire

J’ai bien aimé le résumé de Jacques Duran concernant la relation entre minima d’activité et la diminution des vents océaniques, d’après l’article, c’est une relation entre UV et régimes de vents.
Comme vous le savez tous, la variation UV est une conséquence de la variabilité du Soleil à ajouter à la théorie de Swensmark et non pas à l’ opposer.

Ce qui m’interpelle, c’est cette relation Soleil régimes de vents qui peut être résumée de la manière suivante:

Sous l’influence de la variabilité du Soleil, on peut constater une variabilité entre minima et maxima entre un climat continental au minima et océanique au maxima, il est vrai et Jacques Duran me l’avait fait remarqué, que ces notions de climats continental et océanique sont très peu évoquées de nos jour et semble tombées dans l’oubli.
Et pourtant je ne peux m’empêcher de mettre en relation cette vision, certes passéistes pour certains, avec ce qui se passe en ce moment même du point de vue météo.
Actuellement la dépression de Gêne projette sur les côtes italiennes et Française l’air humide de la Méditerranée, ces remontées bloquées au nord par les alpes se déversent sur ses contreforts. Vaison la Romaine en septembre 1992 est la conséquence d’une remontée de ce type et comme par hasard en plein minima d’activité.
Cette année pourtant les conditions d’un maxima tel que ceux de 1989 ou de 2000 ne sont pas réunies, si l’activité du maxima actuel est moindre en comparaison à ces prédécesseurs, le régime des vents océaniques l’est aussi. Ces régimes moindres laissent la possibilité à des remontées d’air maritimes du sud vers le nord mais aussi d’air polaire du nord vers le sud. Cette observation est à mettre aussi en relation avec les ondes de Rossby qui visiblement voient leur amplitude augmenter dans les conditions de minima.
Et ce n’est pas valable que pour l’Europe, les remontées vers le nord de ces airs maritimes augmentent les régimes de mousson en Asie.

L’étude porte sur la saison hivernale, qui est plus marquée par les variations. Pour mémoire l’été que nous venons de passer à été marqué par un déficit pluvieux sérieux malgré quelques semaines en plein milieu des vacances scolaires, ce qui nous fait croire que l’été fût pourri, ce qui est loin d’être le cas.

Pour conclure, on peut admettre que le climat varie entre continental et maritime selon un rythme de 4 ans pour océanique et 4 ans continental, sur un rythme moyen de 11ans pour la variabilité solaire, il manque 3 ans me direz-vous, je les répartit en 18 mois à placer en transition minima maxima et maxima minima et correspondant à des périodes susceptibles de voir apparaître des blocage météo du genre canicule de 2003 où ni l’un ni l’autre régime de vent ne prend le dessus. Ces constatations sont d’ordre général et basée sur l’empirisme, mais dans l’ensemble collent assez bien à la réalité.

21.  scaletrans | 8/11/2011 @ 12:49 Répondre à ce commentaire

JG2433 (#18),

Vous m’avez devancé. Papy « Poële à frire » toujours ineffable…

22.  Bob | 8/11/2011 @ 13:02 Répondre à ce commentaire

Patrick Bousquet de Rouvex (#19),
Non. Vu le style des déclarations, je parierais volontiers qu’il s’agit d’une faute de frappe.

C’est bien de Stéphane Foucart qu’il s’agit.
Il prend les gens qui discutent sur Internet pour des imbéciles incultes.

23.  Murps | 8/11/2011 @ 19:38 Répondre à ce commentaire

Bob (#22), pas nous tout de même !

Hein ? Pas nous ???

24.  Bob | 8/11/2011 @ 20:53 Répondre à ce commentaire

Murps (#23),
SI !

25.  Esprit pragmatique | 8/11/2011 @ 23:22 Répondre à ce commentaire

Patrick B. de R. (#19) : mea culpa … dyslexie ou faute de frappe…

Mais Bob (#22) y a clairement répondu. Le Stéphane doit avoir quelqu’inclinations vertes…

26.  Patrick Bousquet de Rouvex | 8/11/2011 @ 23:43 Répondre à ce commentaire

pastilleverte (#14), Je crois reconnaître dans cet Andrew Simms l’activiste très persuasif auquel j’avais été directement confronté lors du Congrès sur le Changement Climatique auquel j’avais été convié il y a trois ans et demie je crois à Bruxelles, au Parlement Européen. J’en avais fait le récit au début de ma fréquentation de ce site et sur le blog de Benoît Rittaud il y a trois ans. Ce personnage très influent et très en cour à Bruxelles avait donné le la et martelé sans répit ses objectifs de « 30% en 2030 » (de réduction des émissions de CO2) comme un slogan impérieux à inscrire en lettres d’or du programme de l’Europe. Ce personnage, sa manipulation des délégués et quelques autres évènements avaient commencé de me mettre la puce à l’oreille, moi qui croyais naïvement à ces théories pseudo-scientifiques, à l’instar de tous les gens sensibles aux questions d’environnement…

27.  Marot | 9/11/2011 @ 13:29 Répondre à ce commentaire

J’attire l’attention des lecteurs sur le fait que les oscillations, objet du billet,surtout celles d’environ 60 ans commencent à gêner les réchauffisres.

En premier lieu, cela détruit leur arnaque du climat visible en 30 ans.
Cette arnaque a été sortie pour rendre « parlantes » les années 1970 à 2000, une demi période ascendante.

En second lieu, cela amoindri leur fausse croyance : CO2 = chaleur épouvantable car les aérosols sortis du chapeau pour 1940-1970 et après 2000 ne sont pas crus.

Il faut donc rester en garde et combattre toute affirmation des catégories :
1) Le climat c’est 30 ans ou 17 ans.
2) Des cycles de 60 ans demandent beaucoup plus d’enregistrements pour être établis:
3) Une moyenne mondiale est vraie partout.

Exemple d’affirmation mensongère type 2:

Il n’y a pas de cycle de 60 ans dans les données instrumentales, et si il y en avait un, il faudrait bien plus de 2 cycles pour affirmer une périodicité significative…

Par contre le même construit ou soutient sa théorie du CO2 sur 30 ans isolés !

Exemple d’affirmation mensongère type 3 :

Le réchauffement que nous constatons aujourd’hui est planétaire, pas un pays ni un bout d’océan n’y échappe, à l’exception de l’antarctique et ce pour des raisons bien connues.

Alors que même Muller reconnaît que le réchauffement récent ne concerne que 70% des terres, 30% se sont refroidies.

28.  Araucan | 14/11/2011 @ 22:00 Répondre à ce commentaire

pastilleverte (#14),

J’aurais été présent à Paris, j’y serais allé … Rajouter de la dette à la dette, c’était d’actualité (ironie) …

Bob (#24),

laugh

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