Par Nicola Scafetta et Adriano Mazzarella*
Traduction, Scaletrans.
Résumé :
Nous étudions ici les archives sur l’étendue des banquises Arctique et Antarctique fournies par le National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Ces archives révèlent un comportement climatique inverse : depuis 1978, l’indice d’extension de la banquise Arctique a décru, ce qui veut dire que la région s’est réchauffée, pendant que l’indice d’extension de la banquise Antarctique a augmenté à un rythme significativement plus élevé que dans les décennies précédentes ; Autrement dit, l’extension des banquises des deux régions a connu une accélération positive. Ce résultat est assez robuste car il est confirmé par d’autres indices climatiques de température pour les mêmes régions. Nous avons également trouvé qu’une oscillation naturelle significative de 4-5 ans caractérise le climat de ces régions de banquise. Au contraire, nous avons trouvé que les modèles de circulation générale CMIP5 ont prédit un réchauffement significatif dans les deux régions polaires et échoué à reproduire la forte oscillation de 4-5 ans. Les simulations CMIP5 des GCM étant en contradiction avec les observations, nous suggérons que d’importants mécanismes naturels de changement climatique manquent dans les modèles.
1. Introduction
La banquise est de l’eau de mer congelée. Elle couvre environ 7% de la surface terrestre et environ 12% des océans du globe [1]. La banquise se forme majoritairement dans les régions polaires, soit dans l’océan Arctique et dans la mer autour de l’Antarctique. La glace de mer a une température très proche du point de fusion. Son évolution est évaluée principalement en considérant l’équilibre massique de la glace en comparaison avec l’instrumentation standard. En raison de ses propriétés thermodynamiques, l’extension de la banquise dépend de la variation de l’albédo local, des fluctuations de la température, de la circulation océanique et de la variation des masses d’air.
Les changements de l’équilibre radiatif net régulant le climat global sont amplifiés près des pôles par rapport à la moyenne planétaire (p. ex., [2]). En fait, la Terre est caractérisée par une circulation atmosphérique et océanique qui fait converger la chaleur vers les pôles. La rétroaction due à l’albédo est la plus marquée aux pôles étant donné l’apparition puis le remplacement de la banquise blanche par de l’eau de mer bleu foncé. Ces propriétés physiques font que les pôles sont très sensibles aux changements climatiques [3]. Ainsi, à travers la loupe de l’amplification polaire, les séries temporelles des extensions de banquise sont des indices relativement importants pour l’étude des changements climatiques concernant à la fois régions polaires et le climat global.
La NASA [4] a découvert des changements rapides dans les calottes de glaces polaires de la Terre qui préoccupent grandement beaucoup d’observateurs. En fait, la fonte des glaciers polaires pourrait changer drastiquement de plusieurs mètres les niveaux de la mer dans le monde entier. La fonte des petits glaciers et des calottes polaires sur les marges du Groenland et de la péninsule Antarctique pourrait faire monter le niveau des mers de d’environ 0,5 m, et de 7.2 et 61.1 mètres respectivement si la totalité du Groenland et de l’Antarctique fondait (cf. [5]). La débâcle de la calotte de l’Antarctique Ouest pourrait faire monter le niveau des mers d’au moins 3,3 m [6, 7]. Même une petite élévation du niveau des mers pourrait affecter un pourcentage significatif de la population mondiale et pourrait considérablement impacter des cités majeures comme New York.
Les informations sur l’épaisseur et les mouvements des calottes polaires sont recueillies par radar, microondes et instruments à faisceau laser équipant des satellites. Les observations détaillées et fréquentes fournies par les appareils basés dans l’espace permettent de surveiller les changements dans les calottes à un degré qui n’était pas possible avec les méthodes basées sur terre [8, 9].
Divers facteurs couplés agissent sur la banquise. Le réchauffement climatique réduit l’extension de la banquise dans les régions polaires.
Ceci réduit l’albédo des régions polaires, c’est-à-dire la faculté de réfléchir le rayonnement solaire entrant. La glace blanche réfléchit une grande partie de la lumière du Soleil qui la touche et cela a un effet refroidissant sur le climat général. Avec un albédo diminué, le climat se réchauffe en déclenchant une forte rétroaction. Cependant, la fonte des glaces pourrait impacter la circulation thermohaline des océans et pourrait paradoxalement causer un refroidissement [10]. Ironiquement, on a soutenu que le réchauffement global pourrait aussi retarder ou compenser l’âge glaciaire à venir [11]. Ces résultats apparemment contradictoires ne peuvent être résolus que par des observations scientifiques détaillées et une analyse soigneuse des données. Le processus de réchauffement climatique et autres forces de changement climatique continueront à se refléter dans les calottes glaciaires.
Alors que l’Arctique s’est réchauffé, il y a une controverse sur le refroidissement de l’Antarctique qui demande à être éclaircie et si possible résolue (http://en.wikipedia.org/wiki/Antarctica cooling controversy) en fait, bien qu’il ait été établi que la Péninsule Antarctique de l’Ouest Antarctique se soit réchauffée (voir [12]), les tendances ailleurs sur le continent, en particulier dans l’Est Antarctique sont plus incertaines et on montré un refroidissement sur plusieurs décennies (voir [13]).
Cette question est importante pour le débat sur le changement climatique. En fait, le réchauffement global observé depuis les années 70 a été typiquement associé aux émissions anthropiques de gaz à effet de serre [14]. Le réchauffement global provoquerait la fonte des glaciers et des calottes polaires. Comprendre si les modèles de circulation générale (GCM) actuels sont aptes à prédire convenablement les changements climatiques continentaux observés est fondamental pour déterminer si des mécanismes naturels non encore découverts, compris ou modélisés sont présents dans le système climatique (cf. [15].
Cet article a pour but d’étudier en détail les enregistrements des relevés d’extension de banquise polaire, comparer les situations interannuelles et décennales observées avec plusieurs relevés alternatifs de température des mêmes régions, et voir si les General Circulation Models Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5 GCMs) prédisent la situation observée.
2. Données
Ici, nous utilisons les relevés mensuels d’extension des banquises Arctiques et Antarctiques téléchargées depuis Climate Explorer (http://climexp.knmi.nl) fournis par le National Snow and Ice Data Center (NSIDC) (http://nsidc.org/data/g02135 ) [8]. Les données sont exprimées en millions de km² et couvrent la période de Novembre 1978 à Janvier 2015. Deux valeurs manquaient (Décembre 1987 et Janvier 1988) qui ont été remplacées par interpolation linéaire. La Figure 1 montre des cartes d’extension de la banquise de l’été (Septembre) et l’hiver (Mars) Arctique et de l’été (Février) et l’hiver (Septembre) Antarctique.
Les figures 2(a) et 2(b) montrent les extensions des banquises Arctique et Antarctique respectivement. Les oscillations annuelles et saisonnières sont évidentes dans les deux relevés. Les deux relevés présentent un décalage temporel de 6 mois, car comme on le sait, les hémisphères Nord et Sud ont des saisons inversées.
Figure 2: Indices d’extension des banquises Arctique (a) et Antarctique (b) [8]
Pour mieux comparer les deux relevés, nous utilisons un algorithme de moyenne glissante sur 12 mois pour séparer les échelles annuelles et interannuelles. La figure 3 montre les relevés en moyenne glissante lissée sur 12 mois.
Figure 3 : Comparaison entre les moyennes glissantes sur 12 mois des relevés de la surface des banquises Arctique et Antarctique
Les relevés annuels lissés de l’extension de la banquise Arctique ont décru de 10.5 * 106 km² en 1978 à environ 9 * 106 km² en 2014 avec une tendance linéaire de -0,049 ± 0,0009 km²/ an. Depuis 2007, les relevés sont plus stables, avec une tendance de -0,012 ± 0,009 km²/an. Au contraire, les relevés annuels lissés de l’extension de la banquise Antarctique sont passés d’environ 8,5 * 106 km² en 1978 à environ 9,5 * 106 km² en 2014 avec une tendance linéaire de 0,020 ± 0,001 km²/an. Cette tendance est passée à 0,077 ± 0,013 km²/an. Par conséquent, les deux index ont subi une accélération positive durant la dernière décennie. En général, les deux relevés sont corrélés négativement sur l’échelle multi décennale analysée : le coefficient de corrélation est r = -0,56. Des oscillations significatives d’environ 4-5 ans sont également observées dans les deux relevés, en particulier en Antarctique.
La Figure 4 compare l’oscillation annuelle des indices des banquises Arctique et Antarctique obtenues en gommant des relevés originaux décrits à la Figure 2 leur courbe de moyenne lissée sur 12 mois décrite à la Figure 3. On observe que : (1) l’inversion saisonnière attendue entre les hémisphères Nord et Sud a bien lieu ; (2) l’amplitude de l’oscillation annuelle de l’Arctique est toujours plus petite que celle de l’oscillation annuelle de l’Antarctique : (3) la durée de l’amplitude de l’oscillation annuelle varie.
Figure 4 : Oscillation annuelle des indices de la surface des banquises Arctique et Antarctique.
On peut mettre en lumière cette dernière en estimant l’amplitude liée à la durée de l’oscillation annuelle. Nous estimons la fonction de déviation standard de l’oscillation annuelle décrite à la Figure 4 et la multiplions par 2√2. A noter que pour une fonction sinusoïdale (t) = (1/2) sin(2πt), son amplitude (min. – max.) A est 2√2 fois la déviation standard de f(t) sur la période d’une oscillation. Les deux relevés asservis au temps sont décrits en Figure 5.
Figure 5 : Amplitude de l’oscillation annuelle décrite en Figure 4 des indices de la surface des banquises Arctique et Antarctique.
La Figure 5 montre que l’amplitude du cycle annuel de l’indice d’extension de la banquise Arctique est passée d’environ 9 * 106 km² en 1978 à environ 10,5 * 106 km² en 2014. Au contraire, l’amplitude du cycle annuel de l’index d’extension de la banquise Antarctique a été pratiquement stationnaire, entre 13 * 106 et 14 * 106 durant la période 1978-2014. La figure 5 met aussi en lumière l’existence d’une quasi oscillation de 4-5 ans dans les relevés lissés de l’Arctique et de l’Antarctique, encore que cette oscillation est plus régulière pour ce dernier. Après 2000 les deux relevés semblent avoir leur oscillation de 4-5 ans corrélée négativement : lorsque l’Arctique présente une oscillation annuelle plus grande, l’Antarctique présente une oscillation annuelle plus petite, et vice et versa. Cependant, cette physionomie ne semble pas se maintenir pour la totalité de la période 1978-2014 où la corrélation est seulement faiblement négative r = -0,05.
Figures 6(a) (Arctic) and 6(b) (Antarctic) compare the 12-month moving average record (Figure 3) and the annual amplitude record (Figure 5) of the sea-ice area indices, respectively. Figure 6(a) shows that for the Arctic the annual amplitude is negatively correlated with the multidecadal trending, ; as the annual mean sea-ice area decreases the annual amplitude increases. Figure 6(b) shows that for Antarctica there exists a weak negative correlation between the annual mean record and the annual amplitude record: . Figure 6(b) shows that for Antarctica the annual mean record and the annual amplitude record present the 4-5-year oscillations that are negatively correlated with each other.
Les Figures 6(a) (Arctique) et 6(b) (Antarctique) comparent les relevés sur 12 moins en moyenne glissante (Figure 3) et les relevés d’amplitude (Figure 5) des index de banquise, respectivement. La figure 6(a) montre que pour l’Antarctique la moyenne des relevés annuels et les relevés d’amplitude ont des oscillations de 4-5 ans corrélées négativement entre elles.
Figure 6 : Arctique (a) et Antarctique (b). Comparaison entre les relevés de moyenne glissante sur 12 mois (Figure 3) et les relevés d’amplitude annuelle des index de surface de banquise.
Merci Scaletrans pour cette traduction.
Article qui sort juste au moment où il se passe quelque chose dans l'antarctique qu'on ne comprend pas ( du moins, je n'ai pas encore vu d'explication): on observe la fonte d'une importante quantité de glace si on compare les évolutions de l'avancée de la surface glacée à cette période de l'année par rapport aux années antérieures.
Ce qui prouve qu'on a une incompréhension de la formation de la glace.
Il me semble qu'on néglige une chose importante et il n'y a pas que la température qui compte même si c'est essentiel qu'elle soit négative :
Pour se former la glace doit développer une surface de séparation entre le solide et le liquide (c'est vrai pour tous les phénomènes de démixtion solide liquide).
Ce qui ne peut se faire que si le travail que nécessite la création de cette surface est suffisamment compensé par l'exothermicité de la condensation.
C'est pour cela que la glace se formera de préférence sur une surface solide existante (comme un rocher) plutôt que dans l'eau libre, car la surface est déjà créée.
Un glaçon peut, bien sûr, faire l'affaire et la glace va s'accroître à partir de ce glaçon, mais c'est le démarrage qui est problématique et un phénomène de surfusion peut très bien exister
À mon avis, c'est une grande différence entre les 2 pôles.
Bernnard (#1), ou pas quand on regarde la variabilité de l’antarctique…
point central : modèles échouent, peu importe si il existe des raisons « acceptables » pouvant sauver les dits modèles dans leur généralité.
Une fois qu’on a constaté ce qui se passe on a toujours d’excellentes explications…
Bernnard (#1),
C’est la balise « nextpage » de l’article qui était juste avant une balise de fermeture i.
Nicias (#3),oui j’ai fait cette remarque dans la page des modérateurs.
Bernnard (#1),
Où a lieu cette fonte inexplicable? Ne serait-ce pas dans la partie Ouest ?
Scaletrans (#5),
Je n’en sait rien, il faut regarder de plus prés les photos qu’on peut trouver.
Bernnard (#1),
Une précision de mon commentaire #1
J'ai écrit "la fonte d'une importante quantité.." .
C'est incorrect il vaut mieux dire le non-gel d'une importante quantité…
Cette distinction est importante.
Bernnard (#7),
Donc vous parlez de la glace de mer, ou banquise, et non pas de l’inlandsis ?
Scaletrans (#8),
Ce que « voient » les satellites est l’étendue globale de la glace de mer et l’inlandsis.
Oui, je parle plus de la glace de mer, et plus particulièrement de son retard au gel.
Cependant quand je disais que la croissance de la glace peut se faire à partir d’un rocher solide (comme support), je parlais de l’avancée horizontale sur la mer à partir des cristaux de glace qui ont pris naissance sur les parois du rocher.
Une chose notable est que la surfusion existe, c’est-à-dire le retard au gel, mais il n’y a pas l’équivalent comme le retard à la fusion, c’est une particularité (alors qu’il existe la sur-ébullition qui est le retard à l’ébullition). Ces phénomènes ont ( à mon avis ) une importance.
Mon expérience sur la cristallisation m’a mainte fois prouvée que les premiers cristaux qui se forment dans un liquide démarrent en général sur un support solide d’autant plus vite que ce support comporte une surface irrégulière.
Est-ce qu’il y a une investigation sérieuse sur l’hypothèse qui dit que si la banquise de l’antarctique a augmenté sa superficie c’est cause de l’eau douce libérée par la fonte des glaciers sur le continent ?
Bernnard (#1),
Allez sur http://nsidc.org/arcticseaicen.....ice-graph/ et superposez les courbes de 2003, 2007 et 2015.
Elles sont confondues pour août.
Ca peut très vite repartir à la hausse, et ce qui semble être le cas depuis quelques jours.
Anecdote (#11),
Oui c’est possible, on observe souvent des ralentissements et des accélérations dans la prise de ces glaces sans bien en cerner la cause (relief, surfusion, vent…), sans oublier que si la glace est dispersée elle peut échapper à l’œil des satellites.
On peut incriminer des courants plus chaud. Je n’y crois guère.
Travail très intéressant, c’est simple et facilement vérifiable car les relevés satellites sont disponibles sur internet donc l’article est incontestable.
Je note que l’auteur verrait une période de 4-5 ans. J’aurais aimé qu’il soit précisé que ceci a été vu avec une décomposition en série de Fourrier.
Ceci ne concerne que les relevés satellites de 1978 à maintenant soit 37 ans.
Si l’auteur avait fait un lissage sur 5 ans (vous pouvez vous-même le faire) il aurait fait apparaître que la banquise nord est quasi stable depuis environ 7 ans.
D’autre part, mais ce n’est pas l’objet de l’article, l’auteur ne mentionne pas les études antérieures (sans satellite, du nord seulement) qui montrent que la banquise nord varie avec une période de 30 ans ou 60 ans selon les endroits de prélèvements pour l’étude.
Si vous prenez le rapport du GIEC vous verrez qu’il fait apparaître un maximum vers les années 80. Si vous ajoutez 30 ans c’est 2010.
Justement au moment où la banquise nord en moyenne est stable.
Encore un peu de patience, d’ici 3/4 ans on va être fixé.
Si les cycles naturels sont la bonne théorie, la banquise du nord va croître, ce qui sera l’exact contraire des prévisions du GIEC.
Wait and see.
ISARD (#13), c’est corrélé avec les variations de la banquise antarctique ?
Quoiqu’il en soit il faut toujours rester prudent sur des cycles déterminés avec des données difficiles à caractériser et en si petit nombre ; une analyse de fourier qui trouve un cycle de 4/5 ans avec des valeurs sur 37 ans, ça peut aussi être des fluctuations d’échantillonnage.
La remarque la plus importante à mon sens est que la relation entre la température et la couverture de glace n’est pas si évidente que cela.
Je plussoie, c’est sûrement plus compliqué que cela…
@ Murps
Pas de risque dans ce cas avec l’échantillonnage. Les courbes satellites sont mises à jour tous les jours ou quelques jours. Ensuite il y a 7 périodes au minimum dans les 37 ans. On est certain de voir une raie si elle existe.
Par contre bien entendu une analyse spectrale ne permettra pas de voir la période de 60 ans si elle existe.
Pour de qui est de la relation entre la température (globale moyenne) avec la couverture de glace il n’est pas possible à ce jour d’avoir une certitude (tous les modèles sont faux).
Toutefois, si vous cherchez bien, vous trouverez des gens qui on fait l’analyse spectrale de la courbe HADCRUT depuis 1850.
Il y a une raie à 60 ans environ (entre autres). D’ailleurs il suffit de regarder cette courbe, de noter les dates d’inflexion, de faire la moyenne des périodes et vous trouverez 30 ans environ.
En 165 ans il y a 2 périodes de 60 ans (un peu plus).
Ensuite ce n’est pas la température de l’air qui agit sur les glaces du nord. C’est la température des courants de mer en dessous.
Toujours sur la température, si les inflexions constatées se reproduisent, donc si on admet les cycles, la dernière inflexion ayant eu lieu vers 1998/2000, la prochaine devrait avoir lieu vers 2030.
Si c’est vrai, la fameuse pause que le GIEC n’a jamais prédite, devrait encore durer 10 à 15 ans (pendant que les GES continuent de monter).
Wait and see.
Je repense au cycle de 4/5 ans.
C’est la moitié de 9 ans, un cycle lunaire.
Cela ne peut pas être la moitié du cycle solaire d’un peu plus de 11 ans.
A propos, avez vous vu la descente vertigineuses (et peu « naturelle » de l’extent arctique par le DMI? (non confirmée p
par Boulder?
Désolé, ça a cliqué à l’insu de mon plein gré
ISARD (#15), admettons.
En attendant la presse se gargarise avec des records de température « sans-précédent-jamais-vu-exceptionnel ».
Ca c’est encore bien vu.
Plutôt que de piquer de l’enthalpie à l’eau en soufflant de l’air froid dessus, il vaut mieux démarrer avec de l’eau froide qui vient du fond ou d’ailleurs.
Mais comme d’habitude, on est pas plus avancé sur le mécanisme.
Sinon, amusante cette idée que le taux de CO2 continue de grimper et que la Tmoy, malgré tous les tripatouillages se mettent à dégringoler… Faudrait pas que ça traîne trop par contre.
En ce qui concerne l'arctique (au nord du 80ième parallèle), nous arrivons aujourd'hui dans la zone de température où l'eau de mer est à son point de congélation:
Et aussi cet article qui date de presque une année et qui parle de l’épaisseur des glaces en antarctique.
La planète a encore une bonne réserve de froid!
Bernnard (#1), J’ai suivi l’evolution des pressions atmospheriques dans les deux hemispheres. L’ete boreal a vu des pressions courantes de 1035 jusqu’a 1038 hPa alors que l’hiver austral a rarement vu des pressions superieures a 1044 hPa… C’est dire que dans son ensemble les pressions durant l’ete boreal ont ete du meme ordre que celles de l’hiver austral. Il ne faut pas chercher plus loin les previsions d’El Nino, puisque Leroux expliquait que El Nino est le resultat d’une distortion de la circulation boreale due a une circulation rapide en reponse a un refroidissement de l’Arctique. Il suffit de voir la puissance des AMPs boreaux sur les images satellite et leur extension pour s’en convaincre. La circulation australe -vues les pressions moyennes enregistrees en hiver austral- ne semble pas montrer d’acceleration comparable. Pourquoi? Ce n’est pas clair.
Je ne serais pas surpris si la diminution observee de l’extension de la banquise antarctique est une reponse a ce changement observe dans la circulation entre les deux hemispheres.
http://nsidc.org/data/seaice_i.....series.png
En tous cas, merci a Scaletrans pour cette longue traduction.
AntonioSan (#22),
Ce qui m’étonne, c’est que peu de papier en parle compte tenu de la folie réchauffiste actuelle de la planète. Mais ça va peut-être venir.
Bernnard (#23),
AMHA, je ne serais pas surpris que c’est El Nino qui s’est perdu un peu trop au Sud; ceci nous éviterait d’ailleurs une année climato sceptiquement catastrophique comme en 98, puisqu’une grande partie de la chaleur qui d’habitude s’échappe dans l’atmosphère resterait dans l’hydrosphère (merci la chaleur latente de congélation de l’eau)
the fritz (#25), oui, une baisse aussi brutale de la couverture de banquise sur plusieurs mois est probablement liée à l’El Nino actuel.
C’est trop flagrant et cela tranche trop avec la tendance à la hausse sur quatre décennies.
Par contre, d’un coup d’oeil, je ne comprend pas la hausse de ces dernières semaines, alors que l’été austral approche…
Murps (#26),
Le printemps ?
the fritz (#27), heu, oui…
Aussi.
20. Bernnard | 29/08/2015 @ 15:46
La courbe de Bernnard me rappelle un article de R. Lintzen qui faisait oberver une remarquable stabilité des températures arctiques en été, et une grande variabilité en hiver.
L’explication de Lindzen est que :
Ainsi selon Lindzen, « Au vu du comportement des températures estivales, le CO2 n’est pas, de manière évidente, un facteur déterminant. »
Conférence donnée de R. Lintzen (10 février 2010) au FermiLab (laboratoire des hautes énergies US)intitulée : » La curieuse question du réchauffement climatique » – (http://vmsstreamer1.fnal.gov/V.....dzen/f.htm)
Bernnard (#20),
Votre courbe me rappelle un article de R. Lindzen qui faisait oberver une remarquable stabilité des températures arctiques en été, et une grande variabilité en hiver.
L’explication de Lindzen est que :
Ainsi selon Lindzen,
Conférence donnée de R. Lintzen (10 février 2010) au FermiLab (laboratoire des hautes énergies US)intitulée : » La curieuse question du réchauffement climatique » – (http://vmsstreamer1.fnal.gov/V.....dzen/f.htm)
USBEK (#30),
C’est vrai que pendant les 100 premiers jours de l’année, les variations de température sont importantes (courbe rouge).
Je ne peux pas lire le lien que vous nous indiquez, je pense que c’est mon module Realplayer qui ne fonctionne pas.
Que les tempêtes arctiques hivernales provoquent ces instabilités erratiques de la température, c’est bien probable.
Bernnard (#31),
Oui et si vous regardez les courbes de 1958 à aujourd’hui, le même phénomène se répète tous les ans, c’est frappant !
http://ocean.dmi.dk/arctic/meant80n.uk.php
USBEK (#30),
TRÈS INTÉRESSANT ! Pourrait faire l’objet d’un petit article.
scaletrans (#33),
scaletrans (#33),
Depuis fort longtemps j’ai remarqué ce phénomène et la non linéarité a été signalée dans l’agrégation de physique de 2010 à propos du calibrage d’une thermistance sur un thermomètre. Je pense, mais je ne suis pas physicien que 2 faits sont à considérer. Si je me trompe je suis prêt à admettre une explication rationnelle.
Ce qui est à mesurer par un thermomètre à mercure, utilisable de -80 à +50 °C c’est le niveau de l’accélération moyenne des particules d’un milieu, donc des mv^2, distribution parabolique ou d’ordre 2. C’est mesuré par une augmentation de volume par des unité de longueur sur un tube dont la section, si elle est de 1mm^2, fait correspondre pour 10 cm entre 0 et 100 °C, 1mm^3 à 1°C. La distribution est cubique donc d’ordre 3.
Il s’agit toujours d’une branche de parabole mais plus fermée et donc les racines carrées ne me semblent pas être congruentes. Qu’en pensez-vous ?
En parlant de l’arctique:
La fonte est stoppée, place au gel, c’est normal pour la saison !
Le vent peut encore jouer des tours.
MichelLN35 (#34), votre analyse m’intéresse mais j’ai du mal à en saisir tous les contours. Pourriez vous reprendre et détailler ?
Si j’ai bien compris, Lindzen attribue les variations erratiques de T à des causes météo saisonnières et vous, vous évoquez plutôt un problème d’instrumentation, c’est cela ?
USBEK (#32),
Une autre explication qui rejoint et complète celle de Lindzen.
En été, la glace est beaucoup plus fragmentée qu’en hiver. De ce fait l’équilibre de la transition de phase solide-liquide (glace-eau de mer) qui est imposé par la très grande extension des surfaces en interaction a tendance à stabiliser la température de l’air à la surface de l’arctique.
Par contre, en hiver, la glace est beaucoup plus compacte et se comporte plutôt comme un isolant. Sa surface est alors soumise aux aléas des tempêtes hivernales. Elle peut donc fluctuer beaucoup plus.
Autrement dit : surface glacée très fragmentée = température stabilisée.
surface glacée compacte = température fluctuante à la surface.
Bob (#37),
Oui, je me posais la question de la variation de l’humidité de l’air polaire durant une année. L’eau est, je le pense, un excellent amortisseur des variations de température.
Bob (#37),
J’ai pas suivi vos discussions; mais il y a peut-être une autre explication: en hiver boréal la différence de température entre tropique et pôle Nord est beaucoup plus importante qu’en été boréal; et cela justifie AMHA le simple fait que les transferts y sont plus importants
the fritz (#39),
Certes. Ce n’est pas vraiment une autre explication que celle de Lindzen ou la mienne qui n’est qu’un complément mais si vous suivez les cartes des vents du DMI dans cette région :
http://www7320.nrlssc.navy.mil.....nim30d.gif
vous constaterez que la région est aussi agitée en hiver qu’en été.
Je pense qu’il doit y avoir un paramètre intrinsèque qui rend la région beaucoup moins sensible en été.
Bob (#40),
Au risque de dire une connerie, il y a peut-être aussi l’inversion du gradient de température en hiver, pas de convection pour évacuer les coup de chaud.
Il faudrait avoir la même courbe pour l’antarctique.
Nicias (#41),
Très juste et cela règlerait le problème de l’instrumentation que je soulevais.
Murps (#36),
C’est juste une réflexion sur les « entités » mesurées et les instruments utilisés. La température c’est bien le niveau de l’accélération moyenne des particules (atomes et molécules) c’est-à-dire la variation de l’énergie cinétique E = 1/2 de Mv^2.
La distribution de cette énergie, (qui n’est pas l’énergie électromagnétique ou radiative) est quadratique nous avait dit Benoît dans Le mythe climatique, p 89 à 91, donc la température qui mesure son niveau à l’équilibre d’échange avec un thermomètre à dilatation suivant une échelle arbitraire et linéaire est une racine carrée de cette quantité d’énergie.
Notez bien que, si nous estimons la température sur l’intensité de la radiation micro-onde de O2, comme dans les satellites, malgré un calibrage initial sur les bornes physiques de la prise en glace et l’ébullition de l’eau, il est possible que sur l’échelle de Kelvin, on ait une approximation linéaire correcte, correspondant alors à des températures de corps noirs.
Mais alors il s’agit de températures potentielles transférables par le rayonnement électromagnétique, donc pas d’énergie cinétique au sens strict. Il serait intéressant de comparer, si on peut les retrouver les variations quotidiennes en région arctique, des moyennes de T prises au sol et par les satellites pour la même région.
Cela doit être faisable puisque c’est la méthode qui a été utilisée pour montrer la supercherie de météofrance pour l’année 2014
Mais je réfléchis en écrivant, c’est peut-être totalement farfelu et non physique. Eclairez-moi. Merci d’avance. Cordialement.
MichelLN35 (#42),
J’essaie de comprendre : Le coefficient de dilatation volumique du mercure est de l’ordre de 1.72 10-4 / °C.
Il varie en fonction de la température, mais faiblement. Un thermomètre à dilatation utilisant le mercure est utilisable de -35°C à 350°C avec une bonne précision. De plus, le mercure a une très bonne conductivité thermique et ne présente pas trop de retard à une élévation brusque de la température
Si le tube contenant le mercure est parfaitement cylindrique, la dilatation est linéaire en fonction de la température et donc la gamme de mesure est linéaire sur un tel thermomètre.
Ceci dit, les autres liquides alternatifs au mercure (alcool, acétone, éther) sont aussi performants et linéaires.
Il faut aussi considérer les thermomètres à sonde qui sont très performants (on vend des Pt100 avec des précisions revendiquées de 0.05°C).
Je pense que vous vouliez parler des mesures de température par satellite. Je ne sais pas comment est mesurée la température de l’air polaire, mais c’est sûrement une mesure satellitaire.
Dans ce cas, en dehors de la correspondance de cette température mesurée avec une moyenne thermométrique faite au niveau du sol (si elle existe) qui peut poser des problèmes, il n’en demeure pas moins que les variations brutales, en période nocturne, de la température mesurée de l’air polaire demandent une explication.
Bernnard (#43),
Non ERA40 et la courbe rouge, ce ne sont pas des mesures des températures de l’arctique. C’est une « réanalyse », un modèle météo qu’on alimente avec ce que l’on peut, c’est à dire probablement ici les mesures de température, de pression etc… des stations météo les plus proches.
En quelque sorte c’est de l’extrapolation sophistiquée.
Il faut prendre ces données avec des pincettes.
Bernnard (#43),
Merci de commenter ma position. Je ne doute pas que la dilatation du mercure soit cohérente avec la température sur une large gamme mais c’est par définition arbitraire que l’on a fait correspondre des mm^3 à des degrés. C’est le principe qui ne me paraît pas clair. La température est bien liée à l’énergie potentielle (chaleur = accélération moyenne des molécules).
Cette grandeur (extensive) est bien quadratique, donc, comme la température, (gradeur intensive) est linéaire, elle correspond à la racine carrée de la quantité d’énergie cinétique échangeable entre un milieu et un thermomètre. G&T disent que la grandeur de 33 °C de l’effet de serre est sans signification et calculée faussement. . Cette grandeur est bien située entre -18°C et +15°C, deux températures moyennes qui ne sont, en réalité, que des moyennes de températures, grandeurs statistiques sans signification physique aucune.
Le « sans signification » est encore pour moi, un peu obscur, mais le « calculé faussement » me semble correspondre, comme divers auteurs l’ont dit, à la confusion entre moyenne des puissances et puissance de la moyenne. Que j’appliquerais aussi à moyenne des racines et racine de la moyenne.
La conséquence directe de cette structure de distribution des données d’énergie et de température est, à mon avis, qu’il y a beaucoup plus d’énergie nécessaire pour passer de 90 à 100 °C que de -50 à -40 °C. Ces deux grandeurs étant estimées toutes les deux par un intervalle de 10°C sur un thermomètre, il y a pour moi une incompréhension logique.
Deuxième conséquence importante en modélisation de cette notion de température, il est absurde de commencer par diviser par 4 l’énergie incidente sur terre pour calculer un bilan radiatif équilibré cohérent avec une température prétendument moyenne globale.
Cordialement
Nicias (#44),
J’avais remarqué mais merci de le souligner !
Bernnard (#46),
J'aurais dû mettre peut-être au lieu de sûrement satellitaire dans mon commentaire #43.
the fritz (#39), Bob (#37), Bernnard (#38),
Toujours à propos de la stabilité remarquable de la température de l’arctique en été qui, je pense, est au moins en partie due au fractionnement de la glace pendant cette période, je pense que ce relevé des températures en 2012 vient à l’appui de cette idée :
Juste avant le minimum de glace arctique, cette année-là, une forte tempête a pulvérisé une grande partie de la glace arctique (ce qui a probablement creusé le déficit lors du minimum). On voit très bien – et c’est assez exceptionnel – que la température a eu beaucoup de mal à descendre après (et au moment de) la tempête. Ce qui n’est pas le cas cette année ni les autres années d’ailleurs. C’est assez remarquable.
Bob (#48),
Je pense que peut-être la chaleur latente de fusion de la glace est plus régulératrice que la chaleur latente de congélation 😆
Plus concrètement effectivement , je pense que les relevés sont plus sensibles à l’état de la glace , celle ci, si elle est fragmentée répond tantôt comme de l’eau , tantôt comme de la glace
Bob (#48), the fritz (#49),
C’est effectivement remarquable.
Je pense que la teneur en eau de l’atmosphère polaire y est pour quelque chose ainsi que la chaleur latente de changement de phase de l’eau.
Mais le CO2 n’y est pour rien !