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.
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.
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.
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.
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
Très malin, ce Lindzen…
Euh, Bob, je ne doute pas des capacités de Lindzen , mais pourrait-on avoir un résumé « homme de la rue » (que je suis) de l’exposé de Lindzen ?
Merci
Bob (#1),
C’est tellement malin que ça nécessiterait un commentaire fourni.
Bob (#1),
C’est tellement malin que ça nécessiterait un commentaire fourni.
Bob (#1),
C’est tellement malin que ça nécessiterait un commentaire fourni.
Décidément cette souris est spéciale…
pastilleverte (#2),
Vous m’avez devancé
Le lien pointant sur les travaux des astronomes suédois ne fonctionne pas. (toujours le même problème avec WordPress?).
Le bon est celui-ci (si je ne me trompe pas).
J’aime bien la corrélation! Pourquoi ajouter du CO2!
http://metatv.org/climatologie.....e-foutaise
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=aEaFzhoS67I
Bernnard (#7),
Oui merci, c’est le bon lien. Et foutu wordpress !
La corrélation est bonne, sauf quand elle devient moins bonne. Regardez bien le graphique 14 tiré d’Edvardsson (à lire). C’est justement lors des déglaciations (du moins 3 des 4 dernières) que la corrélation se dégrade.
Après, cela ne veux pas dire que c’est le CO2 !
Bob (#1),
c’est à cause de cette phrase que vous dites ça ?
cf (#10),
Relisez avec le doigt :
En #1 je parle du texte de Lindzen …
Et vous vous me citez une phrase du rédacteur du billet qui ne fait pas partie du texte de LIndzen.
Vous le faites exprès?
pastilleverte (#2), scaletrans (#3),
En principe, les cycles de Milankovitch (je parle des paramètres orbitaux etc.) nétaient pas en mesure d'expliquer la variation du volume des glaces arctiques au cours des âges, parce que la variation d'insolation est faible.
Lindzen remarque que ce qui compte ce sont les variations qui se produisent en été (et pas pendant le reste de l'année), au moment de la fonte.
Lindzen produit un article (il y a eu d'autres, dit-il) qui montre que la dérivée du volume de glaces arctique suit assez précisément l'insolation solaire estivale et aussi (un autre article) que la valeur de la variation de cette insolation (per Milankovitch) est cohérente avec celle qui est nécessaire pour faire fondre la glace.
En bref, les cycles de Milankovitch suffiraient pour expliquer l'évolution du volume de glace en arctique au cours des millénaires…Pas besoin de CO2.
Du moins, si ces corrélations sont bien vérifiées.
Bob (#1),
Pourquoi malin Lindzen ? Je suis effaré que Lindzen soit obligé de faire un tel discours devant l’APS ; j’eu cru que tout physicien digne de ce nom sache sur le bout des doigts les tenants et aboutissants de la théorie de Milankovitch (théorie qui n’en est d’ailleurs pas une, puisque prouvée par tous les calculs) ; par contre j’ai attendu avec impatience la fin du speech pour lire le mot albédo qui explique tout le forçage entre glaciaire et interglaciaire
Bob (#12), Nicias (#9),
En effet, pour avoir une meilleure corrélation pourquoi faire intervenir le CO2 ?
Pourquoi ne pas mêler aussi cette dérivée avec l’activité solaire ce qui serait dans la logique de l’étude ?
Je suis assez pour le principe le plus simple (le rasoir d’Ockham). Ce qu’on peut expliquer le plus facilement avec nos connaissances est suffisant si ça fonctionne.
Ce qui chauffe la terre jusqu’à nouvel ordre, c’est le soleil !
the fritz (#13),
Ce qui est nouveau par rapport à Milankovitch ce sont les articles cités par Lindzen.
Bernnard (#14),
Je me suis mal exprimé! j’aurai du me relire
Il faut comprendre:
Pourquoi de pas mêler aussi ces paramètres avec l’activité solaire ce qui serait dans la logique de l’étude ?
the fritz (#13),
Albédo, oui.
Bob (#12),
Merci, je crois avoir compris !
Est-ce à dire que c’est applicable actuellement avec l’extent de la banquise arctique en été qui a tendance à baisser depuis au moins 30 ans (mais est-ce « balancé » par l’extent de la banquise antarctique qui a la tendance inverse ) ?
pastilleverte (#18), Apparemment pas, si l’on en croit Le Monde :
pastilleverte (#18),
Bob (#12),
Il y a un petit problème d’interprétation avec le proxy sédimentaire du volume de glace utilisé par les suédois. Il me semble qu’il correspond plutôt à l’extent qu’au volume, au moins continental, observable maintenant, par exemple dans les forages Vostok ou GRIP.
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.
Qu’en pensez-vous ?
MichelLN35 (#20),
Il y a un petit problème d’interprétation avec le proxy sédimentaire du volume de glace utilisé par les suédois
Pourquoi ? Et puis si c’est le cas, c’est l’extent qui est important pour l’albédo.
Bernnard (#14),
Oui, il me semble que l’article ne parle pas de l’activité solaire. Peut-être n’a t-on pas de proxy pour la reconstituer ?
A la fin ils examinent la validité de plusieurs simplifications faites, comme la variation de la masse du soleil !
pastilleverte (#18),
En terme d’albédo, l’extent de la banquise en hiver n’a pas d’importance. Je ne crois pas que la variation de la banquise antarctique estivale soit significative.
Quant à l’Antarctique, Alleluia, ça y est, on « sait » que toute la péninsule ouest va fondre et le niveau des mers monter de 4 mètres (pas mal !)
:
http://actualites.nouvelobs.co.....D-20140513
Et comme c’est publié par le Nouvel Obs, c’est forcèment vrai
de Rouvex (#19),
oups, sorry, vous m’avez précédé (même si publication dans deux torch*** différents.
Imbrie et al 1984 (SPECMAP)
ceoas.oregonstate.edu/people/files/mix/Imbrie_etal_1984_Milank.pdf
Nicias (#21),
Nicias (#24),
Voici une traduction d'extraits du travail des suédois que je discuterai plus loin:
Les données SPECMAP (Imbrie et al. 1990) sont basées sur des mesures de sédiments dans l’atlantique nord. La résolution de ces données de volume de glace est de 1000 ans. Nous supposons que la fonte se produit principalement pendant la moitié estivale de l’année. Dans la sect. 2.8, il est montré comment chaque moitié estivale est informatisée. La période totale de fonte dt est alors obtenue par la sommation de ces 1000 moitiés estivales. La puissance d’insolation P est aussi moyennée sur 1000 solstices d’été ce qui donne le hPi approprié.
La partie inférieure de la figure 14 montre le volume de glace en fonction du temps pour les derniers 782000 ans. La partie supérieure de la figure montre une comparaison entre la puissance de l’ensoleillement en été hPi et la dérivée du volume de glace. Ici les courbes ont été rapprochées et « zoomées » jusqu’à ce qu’elles se correspondent. Ce procédé simple est présenté Fig. 15 (i.e. pour bouger l’ensemble des courbes et déterminer la constante de proportionnalité). Si la présomption de proportionnalité est parfaite, la correspondance doit être parfaite.
La partie supérieure de la Fig. 14 montre une très bonne correspondance et l’hypothèse de proportionnalité est fondée. Ce dont il faut s’occuper maintenant c’est peut-être le fait surprenant que la croissance du volume de glace soit correctement prédite. Il est évident que durant une année nous avons deux effets en compétition : nommément la croissance de la glace pendant la moitié hivernale de l’année et sa fonte pendant la moitié estivale.
Si la puissance d’ensoleillement est forte la fonte sera élevée.
L’hiver correspondant (le complémentaire) pour cette année est probablement assez froid et sec, signifiant que la croissance de la glace devrait être faible. Le résultat net pour cette année est une fonte élevée. D’un autre côté, si la puissance de radiation d’été est faible la fonte devrait aussi être faible. L’hiver correspondant serait dans ce cas anormalement chaud et humide avec une forte probabilité de chute de neige et donc un accroissement élevé de glace.
Les vraies conditions météorologiques sont bien sûr beaucoup plus compliquées.
Cependant, la résolution pour les données de volume de glace est 1000 ans. Peu importe la complication réelle du système pour une année donnée, la fonte moyenne et la croissance pour des intervalles de 1000 ans suit très bien le mécanisme proposé.
Définition de la puissance d’ensoleillement au solstice d’été près du cercle polaire nord (65°N) dans l’article des suédois (Edwardsson et al) :
Quand le moment du solstice d’été est identifié, l’obliquité e et la distance de la planète au soleil r sont enregistrés simultanément. La quantité P = sin e / r2 est proportionnelle à la puissance du rayonnement reçu aux hautes latitudes nord.
La description météorologique me paraît inadéquate. S'il y a une année chaude qui fait fondre la couverture neigeuse continentale en été, elle réduit l'extent. Mais cette année extrait aussi beaucoup d'eau de l'océan tropical qui va arriver dans les zones polaires entre 3 et 6 mois plus tard, entraînant beaucoup de précipitations et plus tard un "volume" de glace élevé.
Ce qui me semble important c'est que le moteur (énergétique) de ce système est bien dans la région tropicale, là où le transfert de masse est initié, pas dans la région polaire de "fonte".
Michel LN 35(#20) , Bob (#12)
Fondamentalement la glaciation est une accumulation de neige saisonnière et la répartition des isotopes lourds de l’eau qui précipite en neige, évolue avec la température au cours de l’hiver: isotopes lourds autour de 0°C , isotopes de plus en plus légers lorsque la température diminue et que la vapeur d’eau résiduelle se précipite.
Il y a toujours des températures positives en été lorsque le soleil brille en dessous d’une certaine altitude. Le système n’est donc fermé que durant l’hiver. Il est saisonnier.
Les variations d’isotopes mesurées ne sont en aucun cas liées avec la température moyenne de la planète, mais sont bornées par le 0°C de la précipitation de la glace sous forme de neige .
Il est intéressant de noter que les glaciations sont moins développées coté sibérien, protégées des moussons par les reliefs himalayens, alors que coté américain, on peut imaginer des cyclones de type Sandy, pénétrer le Canada et le nord US lorsque la température y est négative et précipiter des masses colossales de neige.
Pas besoin de refroidir la planète. Il suffit de conserver le glaçon ainsi formé qui refroidira localement de proche en proche le climat et baissera le niveau des océans.
monmon (#26),
Je ne sais pas comment l'italique s'est généralisée, je tente de supprimer …. mais je n'ai pas réussi. Si quelqu'un sait ?
Je ne pense pas que votre interprétation des traces isotopiques dans les carottes glaciaires et aussi dans le fond des océans soit juste. Les différentes glaciations sur près de 800000 ans sont parfaitement synchrones. De plus le principe physique de distillation différentielle de Rayleigh suffit pour tout expliquer et tout le monde est d'accord la dessus, sinon sur les interprétations.
J'ai préparé d'autres explications et références ici:
Je pense que le glissement d’interprétation des paramètres qui aboutit à prévoir moins d’eau lourde (18O) en période chaude, contrairement à l’observation, vient de l’interprétation des données SPECMAP qui ne sont que la réciproque sédimentaire des données de température dans les glaces (18O et D). L’eau lourde qui part de la surface océanique est plus abondante en période chaude et plus rare en période froide, tout comme la vapeur d’eau et donc les précipitations et d’ailleurs aussi le CO2.
SPECMAP considère d’ailleurs à l’origine le 18O benthique comme un proxy de la SST. Voir ici :
http://courses.washington.edu/.....Pt2_v5.pdf
Cela n’a de rapport avec les glaces que par la détermination des moments de la fin des glaciations étudiées par Lisiecki et Rayno.
http://moraymo.us/wp-content/u.....iraymo.pdf
La relation de volume des glaces avec le 18O benthique n’a de réalité que pour la fin des glaciations parce que, si les précipitations sont toujours 2-3x plus faibles en périodes froides (glaciations), ces périodes sont aussi ~10x fois plus longues et l’extension continentale est très importante si le continent est massif (Groenland) et ne perd pas ses glaces dans les interglaciaires.
L’interprétation de la courbe de volume de glace, g sur la figure 1, est très ambiguë car elle est transformée en volume de glace d’autant plus important qu’il y a de 18O dans les sédiments benthiques (calcaire et alkénones,) d’origine biologique des eaux de surface. Ce qui fait dire à cette courbe, inversée dans le bas de la figure 14, qu’il y a peu de glace dans les interglaciaires alors que les carottages des glaces polaires montrent des courbes quasi parallèles d’isotopes lourds (t°C), d’enneigement (1/années.m^-1), et de CO2.
Les travaux initiaux utilisaient les éléments lourds comme indicateurs de température de surface océanique (SST), variant de manière réciproque dans l’atmosphère (précipitation) et dans l’océan (benthos). La conséquence importante en est que les proxies isotopiques de température ne concernent pas les lieux de carottage mais la moyenne des océans c’est-à-dire quelque chose de plus global.
MichelLN35 (#27),
Fixé
Merci pour ces commentaires.
Vous devriez lire Imbrie et al dont j'ai donné le lien. C'est eux qui ont relié ce proxy au volume de glace.
monmon (#26),
"Il est intéressant de noter que les glaciations sont moins développées coté sibérien, protégées des moussons par les reliefs himalayens, alors que coté américain, on peut imaginer des cyclones de type Sandy, pénétrer le Canada et le nord US lorsque la température y est négative et précipiter des masses colossales de neige."
http://www.eurekalert.org/pub_.....051314.php
Le RCA a tous les pouvoirs
MichelLN 35(#27)
La courbe de régression Deutérium ou O18 / température, issue des analyses pratiquées sur la neige qui tombait pendant les sondages groenlandais est très claire et a été baptisée à raison par Lorius, Jouzel le thermomètre isotopique ( Planète blanche P.66).
Mais ce thermomètre est saisonnier et Jouzel à qui j’expliquais mon point de vue en a convenu avant de mettre en avant d’obscures particularités des sondages étudiés pour impliquer les températures globales dans l’interprétation des sondages.
Les études de terrain montrent au contraire une très grande complexité de détail des glaciations et le cas du Groenland encore en système glaciaire alors que le bouclier canadien de l’autre coté de la baie de Baffin n’y est plus, montre que le synchronisme des glaciations n’est pas parfait!
Il est lié à des conditions locales associées probablement aux courants marins. Le Gulf Stream apporte la douceur et l’humidité de l’air et celui du Groenland le froid qui précipite de la neige en abondance et non de la pluie comme en Norvège.
Nicias( #28)
Cela semble cohérent, il faut que les tropiques se développent pour envoyer en zone polaire de l’humidité capable de provoquer les chutes massive de neige qui déclenchent la glaciation dans les zones froides et seiches .
Le Gulf Stream qui tourne en rond et réchauffe les Sargasses et envoie des Cyclones abondants vers le pôle Nord!
Trop malin l’homme, car c’est encore lui qui refroidit le réchauffement. Il fallait y penser!
Nicias (#28),
J’ai lu la référence, fort intéressante mais elle dit explicitement qu’il s’agit du volume global de glace au cours des différentes glaciations. C’est tout à fait juste et compatible avec l’interprétation cinétique admise par les glaciologues. Le volume c’est l’extent moyen multiplié par l’épaisseur moyenne pour chaque abcisse de 1000 ans.
Si l’épaisseur moyenne est forte dans les interglaciaires, l’extent y est plus faible. Ceci est compatible avec une épaisseur très faible au cours de la glaciation et un extent qui couvre, par exemple, chaque année toute l’Europe du nord au début, puis finit vers la fin, après peut-être 60000 ans par ne plus fondre l’été à l’extrême nord puis à former une calotte épaisse entre 60 et 80000 ans sur l’ensemble de la péninsule scandinave.
L’astuce très fine a été de relier les paramètres orbitaux, non à l’évolution de la température isotopique mais à la dérivée millénaire de celle-ci. Ce paramètre mime assez exactement la vitesse de formation de la glace au cours de la glaciation corrélative du taux d’énergie perdue lors du changement de phase de l’eau, et aussi de la baisse du niveau des océans.
monmon (#29),
Je connais cette courbe mais elle devrait correspondre avec des quantités d’isotopes lourds d’autant plus forts que le temps est froid à l’endroit des précipitations et non l’inverse comme c’est constaté dans les carottes. Le pas de mesure dans les carottes est toujours pluriannuel, à Vostok entre 50 ans et 500 ans par m, la saison n’est jamais visible.
Vous dites :
Fondamentalement la glaciation est une accumulation de neige saisonnière et la répartition des isotopes lourds de l’eau qui précipite en neige, évolue avec la température au cours de l’hiver: isotopes lourds autour de 0°C , isotopes de plus en plus légers lorsque la température diminue et que la vapeur d’eau résiduelle se précipite.
Ce que disent les climatologues c’est qu’au cours du transfert des tropiques vers les pôles, il y a épuisement de la vapeur d’eau en isotopes lourds. En période chaude l’extraction à partir de l’océan tropical est plus forte en vapeur et en isotopes lourds de l’eau.
Donc il en reste plus à l’arrivée s’il y en a plus au départ. C’est d’ailleurs parfaitement confirmé par la trace complémentaire bentique dans les sédiments d’origie biotique.
michelLN35 (#31,32)
Le thermomètre isotopique est très clair et Jouzel l’a bien compris.
Il y a allègement des isotopes de l’eau lorsque la température de précipitation de la neige diminue.
C’est à dire que lorsque la nuit polaire se développe, le système du froid polaire se ferme et précipite de la neige autour de 0°C riche en isotope lourds puis au fur et à mesure que la température diminue l’excès d’humidité admissible à une température donnée précipite à son tour avec des isotopes de l’eau de plus en plus légers. La limite 0°C migre vers le sud et oscille en même temps que l’hiver avec des températures inférieures à -20°C au delà du cercle polaire. La neige à ces températures est effectivement très différente de la neige que nous connaissons dans les zones tempérées.
Toutes ces variations saisonnières sont parfaitement enregistrées par la glace mais ne reflètent en rien les fluctuations de la température globale de la terre. La neige qui est tombée l’hiver fond en été sauf si les quantités sont suffisantes pour installer un processus de glaciation réversible en fonction du bilan de fonte d’été et de chute d’hiver.
La température n’est qu’une partie du système et on peut penser que la glaciation est liée aux précipitations plus qu’aux variations de températures.
monmon (#33),
J’ai mis ce matin un post avec la définition du thermomètre isotopique par l’équipe Lorius Jouzel parue dans La Recherche en 1994, je ne sais pourquoi il n’est pas paru. Je retente le post et donnerai ensuite mes premières réflexions sur le sujet vers 2000.
Le « thermomètre isotopique »
Encart tiré de La Recherche 261 janvier 1994 vol 25
« Les archives glaciaires du Groenland »
Jean Jouzel, Claude Lorius et Michel Stievenard
« Hydrogène (1H) et oxygène (16O) ont l’un et l’autre deux isotopes présents dans le cycle de l’eau, 2H et 3H (deutérium, D, et tritium, T), 17O et 18O. Parmi les formes isotopiques de la molécule d’eau, seules HDO et H218O plus abondantes présentent un intérêt dans le contexte d’études climatiques.
Les pressions de vapeur saturante de ces molécules sont légèrement inférieures à celles de H216O. A chaque changement de phase de l’eau, la phase condensée (pluie ou neige) est plus riche en isotopes lourds que la phase vapeur qui lui donne naissance. Il y a donc appauvrissement progressif des teneurs isotopiques de la vapeur et des précipitations à mesure que la masse d’air se refroidit.
Le résultat est illustré sur la figure ci-contre pour l’Antarctique et le Groenland où l’on observe une relation linéaire entre température moyenne annuelle du site et teneur isotopique aussi bien pour le deutérium que pour l’oxygène 18. Ces teneurs sont exprimées en écart (d en %o) par rapport à un standard de référence de composition proche de celle de l’océan mondial (les rapports isotopiques de ce standard sont D/H = 155,76.10-6 et 18O/16O = 2005,2.10-6).
Cette linéarité s’explique bien à partir d’un modèle isotopique, dit de Rayleigh, dans lequel est traduite la description simplifiée de la vie d’une masse d’air. Elle est à la base de ce que nous appelons « le thermomètre isotopique» : plus il fait froid, plus la teneur isotopique est faible et inversement. Ainsi une diminution de la teneur en oxygène 18 de 1%o correspond à un refroidissement de 1,5 oC. Appliquée en un site donné, cette correspondance permet de reconstruire les variations du climat à partir d’un enregistrement isotopique.
Une question nous est, à juste titre, régulièrement posée. Comment savez-vous que cette relation définie pour le climat actuel, à partir d’une relation déterminée à l’échelle spatiale, s’applique à des variations temporelles observées en un site donné ? D’autant plus qu’il peut s’agir de climats très différents comme un interglaciaire et un glaciaire. Pour répondre à cette question, les isotopistes font appel à des modèles plus compliqués.
Les cycles des molécules isotopiques (et les fractionnements associés) sont introduits, dans les modèles de circulation générale de l’atmosphère, ceux-là mêmes qui servent à simuler l’évolution du climat. L’avantage est double : la complexité des processus atmosphériques peut être mieux prise en compte, ce qui n’est pas possible avec un modèle de Rayleigh, et les teneurs isotopiques des précipitations peuvent être simulées aussi bien pour le climat moderne que pour celui du dernier maximum glaciaire.
Pionnière dans ce domaine: Sylvie Joussaume avec le modèle du laboratoire de météorologie dynamique du CNRS à Paris. Nous avons suivi cette même approche en utilisant le modèle de la NASA à New York. Les résultats convergent : les variations spatiales et temporelles sont, dans les régions polaires, tout à fait comparables.
Cela justifie l’utilisation du gradient spatial (le seul auquel les données nous donnent accès) pour reconstituer les séries de température et donne la limite de validité du thermomètre isotopique (20 à 30 % près). »
Je pense qu’il est bien clair qu’ils utilisent les mesures du gradient spatial, depuis la côte jusqu’aux pôles, pour estimer l’évolution temporelle. Jamais il n’est question de saison pour la bonne raison que, par exemple à Vostok le premier mètre moyenne 17 années d’enneigement. Il en est de même a fortiori, pour des points de 1000 ans de moyenne.
MichelLN35 (#34),
Et voici mes réflexions d’il y a plus de 10 ans sur le texte précédent :
Est-il absolument nécessaire de recourir à des modèles plus compliqués pour expliquer le phénomène ? Cela n’est-il pas destiné à masquer l’idée que la température, enregistrée dans les carottes par la teneur en isotopes lourds, correspond à celle qui existait lors du premier changement de phase de l’eau, le passage de la phase liquide du réservoir océanique qui sert de référence pour mesurer les déficits, à la phase vapeur qui va donner naissance aux nuages de gouttelettes puis de flocons de neige, puis à la glace compactée des calottes glaciaires ?
Le rasoir d’Occam et le principe de parcimonie militent plutôt en faveur de l’explication suivante.
Plus il fait chaud sur les océans, plus le déficit en eau lourde, lié à la différence de tension de vapeur, est faible, ce qui nous donne l’histoire de la température.
Ensuite, plus il fait froid dans la région de formation des précipitations sur les continents polaires, moins il reste d’eau lourde dans la vapeur d’eau qui donne naissance à la neige parce que les neiges tombées sur les zones moins froides plus proches des océans ont épuisé la masse d’air en éléments lourds, ce qui nous donne la disposition spatiale des températures.
Mais ce qui compte pour l’histoire climatique c’est bien l’évaporation car la teneur de l’océan en eau lourde peut être considérée comme invariable. C’est aussi la raison du fait que le thermomètre isotopique mesure une température globale et non celle des zones polaires au moment des chutes de neige.
Quelle que soit la température de la zone de carottage, les sondes dans la calotte racontent la même histoire, seule la gamme des mesures varie. Il est d’ailleurs possible d’aller plus loin. En effet, le même raisonnement est valable pour le gaz carbonique dissous dans les océans ou contenu dans la masse d’air qui les domine et qui va emporter les nuages vers les pôles. On peut faire l’hypothèse que c’est ce CO2 d’origine océanique qui va se dissoudre dans les fines gouttelettes de l’eau condensée dans les nuages puis se retrouver relargué dans l’air des micro-bulles des glaces polaires lors des précipitations neigeuses.
Cela justifierait le signal saisonnier de concentration en CO2 retrouvé dans l’atmosphère (Mauna Loa), sur une amplitude de 7 ppmv et dans les glaces polaires. L’invocation d’un effet de saison de végétation à Mauna Loa, où la photosynthèse serait plus active en été qu’en hiver est tout simplement absurde en zone tropicale (Hawaï, 16°N) où les arbres ne sont pas à feuilles caduques comme dans les zones tempérées et où la température hivernale ne devient pas facteur limitant comme en taïga de conifères.
Allant plus loin, la signature isotopique de la température dans le 18O2 du CO2 devrait suivre la même loi car le CO2 lourd s’extrait plus difficilement que le léger (avec 16O2) de sa forme dissoute dans l’eau de mer, donc en plus grande quantité sous une température plus élevée, apportant plus d’énergie.
La confirmation décisive de l’interprétation de la trace historique (proxy) est venue du fait que tant à Vostok sur des centaines de milliers d’années, qu’au Groenland (GRIP et GISP), sur quelques milliers d’années, les variations de température (eau lourde par D ou 18O) et d’enneigement (nombre d’années pour obtenir 1m ou 55cm de glace) suivent des courbes parfaitement homologues.
Or les variations de précipitations ne peuvent être expliquées que par les variations de la température de surface des océans.
MichelLN35 (#34, 35)
Mon expérience du sujet est certainement moindre que la votre.
Cependant je ne peux être d’accord avec la phrase de l’article de la recherche définissant le thermomètre comme capable de reconstruire le climat alors qu’il ne mesure que des températures:
« Appliquée en un site donné, cette correspondance permet de reconstruire les variations du climat à partir d’un enregistrement isotopique ».
A 0°C la teneur en isotope lourds devrait donc être constante et le contrôle par l’effet de serre de la température de l’atmosphère saturée en eau à 36°C environ au dessus des océans(comme par hasard notre température interne), indique que la teneur de l’atmosphère en isotopes lourds à cette température est celle de l’océan.
De mon point de vue ce qui est enregistré dans les glaces est uniquement la variation des températures hivernales(jusqu’à moins 70°C) associée à l’absence d’insolation.
Les variations d’isotopes caractérisent les différents types de neige et leur abondance relative. Il faut garder à l’esprit que les chutes de neige à faible température sont moins abondantes que celles à 0°C et qu’elles sont gouvernées par la saisonnalité qui affecte les pôles puisque la température (+7°C en moyenne avec des maximales beaucoup plus élevées au niveau de la mer) y est toujours positive en été, et que la limite 0°C d’apparition de la neige est invariable.
monmon (#36),
« comme par hasard notre température interne »
L’homme est un animal tropical venu d’Afrique.
monmon (#36),
Il faut garder à l’esprit que les chutes de neige à faible température sont moins abondantes que celles à 0°C
Vous êtes sur ?
il me semblait que les chutes de neiges, c’est plutôt l’hiver, lorsque le gradient de température nord sud est au maximum.
Nicias (#38),
AMHA, monmon a raison. Il ne neige pas ou peu quand il fait très froid.
Bob (#39)
Merci, il neige peu d’une neige fine mais il neige à toutes les températures même les plus basses et souvent avec un blizzard très pénétrant .
De plus la persistance d’une glaciation actuelle très méridionale sur le Groenland montre que les glaciations sont des phénomènes locaux associés à des anomalies de précipitation plutôt qu’à une variation générale des températures.
Tout l’argumentaire climatique sur la glace et les glaciations est je trouve, très faible et montre la méconnaissance de la réalité de ces phénomènes.
monmon (#36),
monmon (#40),
Nicias (#38),
Bob (#39),
Pour étendre votre remarque à l’échelle des « continents polaires » (Antarctique et Groenland), l’épaisseur de neige tombée en fonction du temps est décroissante continument de la côte la plus éloignée vers le pôle ou l’altutide.
La raison logique en est le gradient de température mais surtout l’épuisement de la teneur atmosphérique par les précipitations successives. Ceci est l’hypothèse fondamentale des glaciologues. Elle est assez bien vérifiée sur le terrain par les divers forages. Par exemple, beaucoup plus de neige/an (glace) à Law Dome qu’à Vostok et Epica.
Vous dites :
Cependant je ne peux être d’accord avec la phrase de l’article de la recherche définissant le thermomètre comme capable de reconstruire le climat alors qu’il ne mesure que des températures:
“Appliquée en un site donné, cette correspondance permet de reconstruire les variations du climat à partir d’un enregistrement isotopique”.
C’est bien l’opinion des glaciologues, confirmée par les mesures sur les carottes de glace. En chaque site de forage, qu’il y ait beaucoup ou peu de précipitation moyenne annuelle, sur la partie temporelle commune, (la plus récente), les profils généraux pour les paramètres, enneigement, teneur en éléments lourds, teneur en CO2 après fermeture des bulles, etc. sont identiques.
De plus, et c’est l’objet de l’intervention de Lindzen, les profils temporels de teneurs en éléments lourds des sédiments benthiques sont strictement complémentaires sur ~800 kans de ceux des glaces, ce qui rend compte du transfert du volume d’eau nécessaire à la formation des calottes polaires à partir des océans au rythme des glaciations, calées par les paramètres orbitaux de la planète.
La théorie rappelée par les suédois est ancienne et a été proposée sous forme de modèle en janvier 1998 dans Nature par Didier Paillard, du CEA Saclay Gif sur Yvette : « The timing of Pleistocène glaciations from a simple multiple_state climate model » Nature 391, 22 janvier 1998. Cependant, les auteurs actuels ne citent pas Paillard.
J’ai une photocopie (pdf) de cet article que j’avais rapidement traduit, si quelqu’un le désire je les tiens à disposition. Il est déjà « théorie-CO2-EDS-correct » concernant les seuils de glace gouvernant les passages entre stades, ce qui me semble assez curieux et pas vraiment nécessaire ni démontré à cette échelle temporelle de mesure. Il est vrai que cela n’apparaît que comme suggestion vers la conclusion, un peu comme Kittagawa.
L’analyse de la robustesse des modèles proposés me paraît assez convaincante, mais je ne suis pas « modélisateur ».
MichelLN35 (#41),
Oups !! « l’altitude ».
Et pourtant je l’avais lu et relu.
MichelLN35 (#41)
Je vous remercie de vos remarques et commentaires.
Je note que l’article que vous citez parle d’une théorie appuyée sur des modélisations.
Je suis bien sûr intéressé à le consulter.
En tout état de cause, l’enregistrement isotopique des glaces est limité par la constante 0°C de solidification de l’eau et n’enregistre que la partie froide des variations climatiques affectées par les conditions locales telles que « l’effet glaçon » .
Il ne donne pas accès aux causes générales, associées aux températures positives, elles mêmes tamponnées par les effets modérateurs et adoucissants des océans et du cycle de la vapeur d’eau qui y est associé.
Pour moi c’est autour du cycle de l’eau que s’organise « l’enthalpie libre de l’eau associée à ses changements de phases complexes » qui permet de distribuer quasi gratuitement l’eau, ressource essentielle à l’érosion et à la transformation des continents, au développement de la vie et à l’organisation et à la variation des climats.
Le CO2 gaz lourd et inerte en l’état, stocké dans les roches et les océans, n’est que la matière première de la vie, seule source d’énergie entlalpique stockable catalysée par les chlorophylles grâce à l’énergie solaire.
Je ne suis donc pas surpris que depuis 1958 les températures planétaires restent erratiques alors que la teneur en CO2 de l’atmosphère augmente régulièrement, ce qui falsifie de mon point de vue la théorie du RCA.
MichelLN35 (#41), Monmon (#43),
Si vous voulez échanger vos adresses email, je peux vous les envoyer.
MichelLN35 (#44)
La temporalité des glaciations est par nature difficile à établir.
Leur extension géographique actuelle permet de mieux caractériser leur nature réelle et de contextualiser leur extension géographique dans le temps.
Si vous reportez sur une carte de l’hémisphère nord jusqu’à 20° de latitude, la température moyenne 0°C en janvier et l’extension de la neige, vous voyez que la glaciation est active aujourd’hui jusqu’à 30° de latitude sur l’Himalaya et quelques chaines eurasiatiques et sur le Groenland jusqu’à 60° de latitude.
Les glaces ont été très abondantes coté américain où elles sont cohérentes avec la température moyenne 0°C en janvier. Coté eurasiatique seule la bordure de l’océan arctique jusqu’à 50, 60° degré en Europe et 70° en Asie, a été affectée. Les plaines et les collines de Sibérie et d’Alaska ayant échappé au phénomène glaciaire.
Enfin l’Europe occidentale montre des températures hivernales actuelles particulièrement douces par rapport aux glaciations qui l’ont affectée. Ce n’est pas le cas comme nous l’avons noté de l’Est nord américain.
Il résulte de toutes ces observation que la compréhension du contexte quantitatif local des précipitations neigeuses est fondamental pour interpréter les phénomènes glaciaires En outre la stratigraphie très délicate à établir peut conduire à des erreurs massives à toutes les échelles de la mise en place de ces phénomènes.
Le Gulf Stream explique sans doute le réchauffement de l’Europe occidentale, alors qu’aucun réchauffement ne semble affecter l’Amérique du nord qui a sans doute vu on inlandsis disparaitre par diminution des précipitations neigeuses. Il faut beaucoup de neige en hiver, ce qui n’est pas commun, pour initier un processus de glaciation et sans doute des étés chauds et sans brouillards pour faire fondre la glace.
monmon (#45), L’Europe occidentale n’est pas à comparer à l’Amérique nord-est, mais nord-OUEST, soumis aux vents d’ouest et une masse thermique océanique similaires à la façade ouest de l’Europe. A latitude similaire, il ne faut pas comparer Lisbonne à New-York (côte Est) mais à San Francisco (côte Ouest), il ne faut pas comparer Brest à Montréal mais à Vancouver.
Comparer des choses pas comparables conduit à des spéculations fausses (notamment celle de la prétendue l’influence du Gulf Stream sur nos côtes). Les fables colportées par les propagandistes ignares de Thalassa & co ont visiblement la vie dure.
monmon (#45), miniTAX (#46),
D’accord avec miniTAX. De plus la géographie différente de l’amérique du nord avec les montagnes rocheuses qui font office de barrière aux vents d’ouest du pacifique et favorisent les descentes d’air polaire explique les hivers rigoureux sur ce continent par rapport aux notres.
Ceci dit, le Gulf Stream contribue tout de même aussi à nos hivers doux il me semble, car il contribue à la douceur des masses d’air au-dessus de l’atlantique. Et sans lui, je ne pense pas me tromper en disant que la banquise arctique s’étendrait jusqu’aux cotes norvégiennes en hiver.
Hug (#47),
Oui, je suis d’accord pour comparer les cotes ouest continentales entre elles, effectivement, elles sont similaires. Quant à l’influence du golf stream je suis plus réservé. Je crois qu’on en exagère l’influence.
Une question que je me pose est celle-ci :
Si on regarde l’amplitude des marées dans le monde, il me semble que les étendues de zones les plus chaudes pour une même latitude et une même direction des vents correspondent à l’étendue des marées les plus amples.
Si quelqu’un en sait plus ?
Hug (#47),
Oui oui, on connaît, c’est la version climatique du « sans elles, mon oncle s’appellerait ma tante » 😉
Mais avant, il faudrait d’abord expliquer pourquoi la banquise arctique, qui ne s’étend pas jusqu’en Alaska en hiver, le ferait en Norvège.
miniTAX (#49),
Désolé mais en hiver, la banquise arctique s’étend jusqu’aux cotes nord et ouest (détroit de béring) de l’alaska, c’est à dire que coté pacifique elle descend environ jusqu’au 60° parallèle. Je maintiens que sans le GS, l’extreme nord de la norvège, de la finlande et de la russie (pesque-ile de kola) serait pris par la banquise. cf http://igloo.atmos.uiuc.edu/cg.....130228.jpg