par Comme on pouvait s'y attendre, la divergence croissante et de plus en plus évidente, entre les modèles numériques qui extrapolaient, pour le présent et le futur, le réchauffement observé durant la période 1976-1997 et les observations objectives qui montrent une stagnation (un "plateau") de la température moyenne de la surface du globe depuis quelques 15 à 18 ans (selon les auteurs), a suscité un certain nombre d'interrogations, de débats et de tentatives d'explications. Parmi ces dernières, la prise en compte de la variabilité naturelle du climat via les oscillations océaniques multidécennales dont la période est d'environ 65 ans, ne pouvait que ressurgir.
Dans le passé, plusieurs auteurs avaient déjà fait observer et analysé le caractère plus ou moins cyclique des variations de la température du globe durant les dernières décennies. S'agissant d'oscillations liées à la variabilité interne ou naturelle du climat, leurs travaux avaient été délaissés ou ignorés dans les rapports successifs du GIEC dont la mission première consistait explicitement à rechercher et analyser les causes et les conséquences d'un réchauffement d'origine externe, c'est à dire anthropique.
Ce qui est nouveau et qui justifie la publication de ce billet, c'est que les oscillations océaniques multidécennales sont maintenant prises en compte pour expliquer "le plateau" (ou 'la pause" ou le "hiatus" selon les auteurs) par des auteurs proches du GIEC. Parmi ces derniers, emblématique entre tous, figure Michael Mann, l'un des principaux participants du GIEC et l'inventeur de la "crosse de hockey" dont les travaux ont fait les beaux jours des rapports du GIEC et défrayé la chronique (voir les Climategate I et II), comme le savent tous les lecteurs fidèles de ce site.
En guise d'introduction, voici un bref rappel illustré des indices classiques caractérisant les oscillations océaniques les plus usitées :
|
Rappels : Les indices des oscillations océaniques Voici deux graphiques, concernant les principales oscillations océaniques, extraits de Climate4you qui est un site qui tient à jour une multitude d'indicateurs du climat, géré par le Professeur Ole Humlum.
Ci contre, voici un graphique montrant les variations de l'indice de l'AMO (l'Oscillation Multidécennale atlantique) tirées des bases de données de l'ESRL (NOAA). La période d'oscillation de cet indice est d'environ 65 ans. Au vu de ce graphique nous sommes actuellement en phase positive et proches du maximum de la valeur de cet indice. Il est probable que cet indice décroîtra dans les années à venir.
Voici, tirés des bases de données de l'Université de Washington (JISAO en collaboration avec la NOAA) les variations de l'indice PDO ( Oscillation Décennale Pacifique). Comme vous le voyez, la période de cette oscillation est d'environ 60-65 ans. Nous nous trouvons actuellement en phase négative (c'est à dire plus froide) de cet indice. Cette situation devrait perdurer pendant plus d'une décennie.
On ne connaît pas, actuellement, les mécanismes sous-jacents de ces oscillations multidécennales, pas plus que l'on comprend le fonctionnement interne de la NAO (l'Oscillation Atlantique Nord) dont il sera question ci-dessous. Ce que l'on sait, par contre, c'est que ces oscillations océaniques ne sont pas indépendantes. Elles sont liées entre elles par ce que l'on appelle des "téléconnexions" et le jeu relativement complexe de ces interactions a été étudié, notamment par Tsonis et al (repris plus récemment par Judith Curry et Marcia Wyatt) sous l'image d'ondes de stade, (la "ola") que j'avais évoquées dans un billet précédent. |
2) Michael Mann et ses collègues expliquent ce qu'ils appellent "la fausse pause"
à l'aide des oscillations océaniques multidécennales.
dans un article récent publié dans la revue Science
Dont voici le résumé original suivi d'une traduction en français.
| Résumé : Le ralentissement récent du réchauffement climatique a remis en question la fiabilité des projections des futurs changements de température par les modèles climatiques et ceci a conduit à un débat véhément sur la question de savoir si ce ralentissement résulte d'une variabilité interne d'origine naturelle ou bien à des forçages externes au système climatique de la Terre. Dans le but de répondre à ces questions, nous avons utilisé une approche semi-empirique qui combine les observations climatiques et des simulations numériques destinées à obtenir une estimation de la variabilité multidécennale interne atlantique et pacifique (notées respectivement par "AMO" et "PMO"). En utilisant cette méthode, on trouve que l'AMO et la PMO expliquent une grande fraction de la variabilité interne des températures moyennes de l'hémisphère Nord. On observe que la compétition entre un pic positif modeste de l'AMO avec une tendance substantiellement négative de la PMO, résulte en un ralentissement ou à "une fausse pause" du réchauffement de la dernière décennie. |
Le résumé de l'article de Mann et de ses collègues est suffisamment explicite pour qu'il ne soit pas nécessaire de rentrer dans les détails de l'article qui ne comporte que quelques graphiques explicatifs.
On pourra observer, qu'en effet, et comme vous pouvez le voir sur les graphiques de Ole Humlum rapportés ci-dessus, nous sommes effectivement, depuis 1998, dans une phase descendante (qualifiée de "tendance substantiellement négative" par Mann et al.) de la température de l'océan pacifique et dans une période ascendante (que Mann et al. qualifient de "pic positif modeste") de l'indice AMO de l'océan atlantique, durant la même période.
Cependant et si on admet à présent que ces variations naturelles ont été capables d'annihiler le réchauffement anthropique depuis plus d'une décennie et demie, en provoquant "la pause", la question de savoir si les mêmes causes (c'est à dire les oscillations océaniques naturelles) n'étaient pas également responsables de la hausse des températures observée durant la période 1975-1997, devient inconfortable. De fait, comme nous le verrons plus loin et comme l'ont analysé d'autres auteurs, la conjonction des oscillations océaniques peut fort bien également expliquer le réchauffement précédent qui a été très généralement attribué à l'influence anthropique.
Assez curieusement, Michael Mann et ses coauteurs n'abordent pas cette question fondamentale qui vient pourtant immédiatement à l'esprit…
C'est ce que fait remarquer le climatologue Roy Spencer dans un billet récent au sujet de cet article de Mann et al. :
|
"L'objet de ce billet est de rappeler au lecteur une chose que j'avais déjà signalée auparavant : Dans la mesure où une variation de la circulation océanique a annihilé le réchauffement anthropique durant les 15+ dernières années, une variation opposée a probablement augmenté le réchauffement durant la période allant des années 1970 aux années 1990. |
L'article que je présente ci-dessous ne souffre pas de cette critique puisque les auteurs reconstruisent, à partir de la variabilité naturelle, l'évolution de la température (hindcast) durant la période précédant la "pause". La reconstruction est remarquable. Comme on s'y attend, les auteurs en déduisent que la température devrait baisser légèrement au moins jusqu'en 2027.
3) Reconstruction et prédiction de la température de l'Hémisphère Nord à partir des oscillations multidécennales des indicateurs océaniques :
Le deuxième article publié par Jianping Li et al. (Une collaboration sino-américaine, en lecture libre) fait intervenir l'Oscillation Nord Atlantique (la NAO) et l'AMO dans l'évolution de la température de l'hémisphère Nord. Cet article, publié dans la revue renommée et réputée proche des thèses du GIEC, Geophysical Research Letters, est intitulé :
"Implication de la NAO pour une prédiction de la variabilité multidécennale de la température moyenne de l'hémisphère Nord.".
|
Abstract : The twentieth century Northern Hemisphere mean surface temperature (NHT) is characterized by a multidecadal warming-cooling-warming pattern followed by a flat trend since about 2000 (recent warming hiatus). Here we demonstrate that the North Atlantic Oscillation (NAO) is implicated as a useful predictor of NHT multidecadal variability. Observational analysis shows that the NAO leads both the detrended NHT and oceanic Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) by 15–20 years. Theoretical analysis illuminates that the NAO precedes NHT multidecadal variability through its delayed effect on the AMO due to the large thermal inertia associated with slow oceanic processes. An NAO-based linear model is therefore established to predict the NHT, which gives an excellent hindcast for NHT in 1971–2011 with the recent flat trend well predicted. NHT in 2012–2027 is predicted to fall slightly over the next decades, due to the recent NAO decadal weakening that temporarily offsets the anthropogenically induced warming. |
Soit, en français,
| Résumé : La température moyenne de l'hémisphère Nord durant le XXe siècle (NHT) est caractérisée par une tendance multidécennale de réchauffement-refroidissement-réchauffement suivie par une tendance plate depuis environ l'année 2000 (le récent hiatus du réchauffement). Dans cet article nous démontrons que l'Oscillation Nord Atlantique (NAO) est impliquée en tant qu'instrument utile pour la prédiction de la variabilité multidécennale de la NHT. L'analyse résultant des observations montre que la NAO précède aussi bien la tendance de la NHT (sans sa tendance à long terme) que celle de l'Oscillation Atlantique Multidécennale (AMO) d'environ 15 à 20 ans. Une analyse théorique met en lumière le fait que la NAO précède la variabilité multidécennale de la NHT via son action retardée sur l'AMO, ceci étant dû à la grande inertie thermique associée aux processus océaniques lents. Un modèle linéaire basé sur la NAO est ainsi élaboré afin de prédire la NHT. Celui-ci donne lieu à une excellente rétro-prédiction pour la NHT durant la période 1971-2011 ainsi qu'à une bonne prédiction de de la tendance plate. On prédit que La NHT durant la période 2012-2027 baissera légèrement durant les prochaines décennies, ceci résultant de l'affaiblissement décennal de la NAO qui compense temporairement le réchauffement anthropique. |
La NAO, L'oscillation Nord Atlantique (voir description par la NOAA) est caractérisée par un indice dont les variations de 1990 à 2011 sont représentées en bleu sur le graphique (b) ci-dessous. La NAO consiste en un dipôle Nord-Sud des anomalies avec un pôle situé au dessus de l'Islande et l'autre, de signe opposé, couvrant les latitudes centrales de l'Atlantique Nord entre 35 et 40 degrés. La phase positive de la NAO rend compte de pressions inférieures la normale au dessus des hautes latitudes de l'Atlantique Nord et des pressions supérieures à la normale au dessus du centre de l'Atlantique Nord, entre l'Est des USA et l'Europe de l'Ouest. La phase négative reflète l'opposé. Il apparaît que la NAO et la température de l'hémisphère Nord montrent une variabilité multidécennale prononcée avec un retard (la NHT étant en retard sur la NAO) d'environ 10 à 20 ans. Un calcul plus précis des corrélations montre que le retard est proche de 16 ans. Les auteurs écrivent que :
| "Ces résultats suggèrent que la moyenne annuelle de la NAO précède la DNHT [NdT: la NHT à laquelle on a retiré la tendance à long terme. Le D est pour "detrended" en anglais] et qu'elle peut ainsi être considérée comme un précurseur de la variabilité multidécennale de la DNHT." |
Voici un graphique tiré de l'article qui montre les covariations de l'AMO et de la DNHT ainsi que leur décalage (leur retard) par rapport aux variations de la NAO.
|
Légende de la Fig. 1 (b) Indices de la NHT, NAO, et AMO de 1900 à 2011. La moyenne glissante sur 11 ans de la DNHT (en rouge), de la NAO (en bleu) et de l'AMO (en vert). |
Le graphique ci-contre de la Figure 4(a) illustre la reconstruction de la variation de la température moyenne de l'hémisphère Nord à partir de la prise en compte des oscillations AMO et NAO. Il représente ce que l'on appelle des "hindcasts" (des rétro-prédictions), c'est à dire des reconstructions des variations passées.
Comme on peut le constater, les différents "hindcasts" (1976) et (1996) et les résultats des modèles reproduisent assez fidèlement les variations effectivement observées (courbe en rouge).
Il s'agit d'un test crucial destiné à montrer qu'une modélisation est capable de reconstituer correctement les variations observées dans le passé.
Un test "hindcast" positif, procure, bien entendu, une confiance raisonnable dans le "forecasts", c'est à dire dans les prévisions pour le futur.
La figure 4(b) traite des projections pour le futur (les forecasts) obtenues à partir des modèles adaptés et vérifiés par les "hindcasts" précédents (Fig 4(a)).
Comme on peut l'observer, l'utilisation de cette modélisation conduit à la prédiction d'une stagnation ou d'une légère baisse de la température de l'hémisphère Nord durant les années prochaines, jusqu'en 2027 (disent les auteurs).
Ce résultat n'est pas étonnant car, si on suit le raisonnement des auteurs, on constate (voir la Figure 4a, ci-dessus) que le précurseur (la NAO en bleu) de la NHT a amorcé une baisse marquée depuis les années 90.
La conclusion de Li et al. est explicite :
|
"Cet article démontre que la NAO est un prédicteur utile de la température de l'hémisphère Nord permettant une prédiction avancée de près de deux décennies Le signal NAO précède la température de l'hémisphère Nord et l'AMO d'environ 16 ans et la variabilité multidécennale de la température de l'hémisphère Nord peut-être très bien expliquée et modélisée à partir du signal de NAO. [14] Bien que l'origine des variations multidécennales de la NAO demeurent encore obscures [Cohen and Barlow, 2005], les résultats que nous présentons ici apportent des éléments de preuve convaincants que la variabilité multidécennale de la NAO contribue de manière significative à la variabilité multidécennale de la température de l'hémisphère Nord. Ils mettent aussi en lumière le fait que la compréhension et une meilleure modélisation de la variabilité multidécennale de la NAO est essentielle pour l'interprétation et les futures projections des changements climatiques de l'hémisphère Nord à une échelle multidécennale." |
Que voyons-nous si nous comparons les prédictions de Li et al avec les modèles les plus récents utilisés dans les rapports du GIEC ? 
.
Le fond du graphique (ci-dessous) est tiré d'un billet récent de Roy Spencer qui comparait la variation de température globale observée (par le HadCRUT4, en vert) avec la moyenne des 90 modèles CMIP5 utilisés par les modélisateurs (en rouge) et mettait ainsi en évidence les profondes divergences qui existent entre les modèles et les observations.
–
J'ai prolongé les observations de température des bases de données HadCRUT4 utilisées par Spencer avec les prédictions du modèle de l'article de Li et al (qui ne concerne que l'hémisphère Nord lequel s'est nettement plus réchauffé que l'hémisphère Sud. Les données sont remises à l'échelle, bien entendu) mentionnées ci-dessus.
Si les prévisions de Li et al se vérifient et comme on peut le voir sur ce graphique, la divergence entre les modèles CMIP5-et les observations qui est déjà très apparente de nos jours, ira en s'aggravant, ce qui, inévitablement, provoquera une remise en question fondamentale des modèles qui devront, au moins, prendre en compte les oscillations multidécennales et ceci dans les deux sens. C'est à dire celles qui provoquent un réchauffement comme celles qui provoquent un refroidissement. Sans aucun doute, ceci conduira à une sérieuse atténuation de la sensibilité du climat à l'ajout de CO2 et donc à des prévisions beaucoup plus optimistes.
3) Les précurseurs :
Comme je vous l'ai dit, ces considérations sur les oscillations multidécennales avancées à présent dans des revues de premier plan comme Sciences et Geophys. Res. Lett. sous la plume de participants au GIEC, ne sont pas nouvelles. Dans le passé, plusieurs publications qui parvenaient sensiblement aux mêmes conclusions avaient pointé le caractère oscillatoire de la température du globe en le rattachant, à l'occasion, aux oscillations océaniques. Parmi ceux -ci, on peut citer les travaux de Mazarella, Scafetta, Tsonis et al, Curry et al et bien d'autres dont j'ai évoqué les publications au cours des années passées.
Parmi les rares chercheurs proches du GIEC, qui se sont, dans le passé, ouvertement interrogés sur l'importance de la variabilité naturelle du climat, Mojib Latif (de l'Institut Leibniz des Sciences Marines de l'Université de Kiehl en Allemagne) avait, dès 2009, évoqué ce qu'il appelle les influences internes (naturelles) par rapport aux influences externes, sous entendu anthropiques.
Révélatrice de l'ambiance qui régnait, à cette époque, au sein de la communauté des climatologues proches du GIEC au sujet de la variabilité naturelle considérée alors comme taboue, est une observation prononcée lors de sa présentation au cours de la 3e Conférence Mondiale sur le Climat (le WCC-3, placé sous l'égide de l'ONU et l'Organisation Météorologique Mondiale (L'OMM)). Mojib Latif avait dit :
|
"Je ne suis pas un des sceptiques du climat, cependant, nous devons nous poser les questions dérangeantes nous-mêmes, sinon d'autres le feront." |
Tout en présentant la diapositive (originale, avec les annotations en rouge de Latif) ci-contre, accompagnée de la question :
| "A combien se montait la contribution de la variabilité naturelle décennale interne au réchauffement observé durant les dernières décennies ?" |
C'est une excellente question, semble-t-il très dérangeante pour le GIEC, qui ne resurgira que quelques 6 ans plus tard, en 2015, sous la contrainte des évidences, et dont auraient dû s'inspirer Michael Mann et ses collègues en rédigeant l'article présenté ci-dessus.
De fait, le graphique présenté par Mojib Latif met en évidence une augmentation moyenne modérée (le trait rouge, environ +0,6°C/100 ans) de la température globale à laquelle est superposée une oscillation interne (donc non anthropique) approximativement sinusoïdale.
Ce graphique présente une grande ressemblance avec le dessin suivant de Syun Ichi Akasofu (le fondateur et l'ancien directeur du Centre International de Recherche sur l'Arctique (Alaska Fairbanks)) que j'ai déjà évoqué dans ce site. En 2010, Akasofu a rédigé un article complet à l'appui de son analyse (Natural Science, 2, 1211-1224. doi: 10.4236/ns.2010.211149).
Voici le dessin d'Akasofu (2009-2010) :
A l'intérieur du rectangle jaune qui couvre les années 1880-2000, on retrouve un graphique proche de celui de Latif.
Le point rouge accompagné de la flèche rouge indique la situation à l'époque (2010) de la rédaction de l'article.
Sur la partie droite de ce graphique, Akasofu a rappelé les deux causes du réchauffement observé, selon lui . D'une part des oscillation multidécennales et d'autre part, le réchauffement linéaire (environ +0.5°C/100ans) résultant de la sortie du petit âge glaciaire précédent qui s'est terminé dans les années 1860.
Le croquis d'Akasofu illustre aussi le fait que les modélisations du GIEC prolongent l'arche montante de l'oscillation multidécennale (alors que ces modélisations ne prennent pas en compte les oscillations océaniques (!)) tandis que, toujours selon Akasofu, la température va poursuivre sa trajectoire résultant de la sortie du petit âge glaciaire accompagnée des oscillations multidécennales de périodes 65 ans environ, avec un refroidissement dans les décennies à venir.
La conclusion du résumé de l'article d'Akasofu résume son point de vue :
| "Ces variations (NdT : les oscillations multidécennales et la sortie du petit âge glaciaire) sont d'origine naturelle et, afin de de déterminer la contribution de l'effet de serre anthropique, il est indispensable de les identifier de manière correcte et précise et de les soustraire." |
Parmi les précurseurs un peu plus anciens, il faut aussi évoquer, entre autres, les travaux de deux chercheurs russes Klyashtorin et Lyubushin qui ont publié, en 2003, une étude purement statistique (c'est à dire sans aucune hypothèse sur les causes physiques), intitulée : " Au sujet de la cohérence entre les dynamiques de la consommation de carburant de la planète et l'anomalie de la température globale". J'avais évoqué leur article dans un billet de 2008 qui reprenait un certain nombre d'autres analyses purement statistiques des évolutions des anomalies de la température du globe. 
A titre d'illustration, j'ai superposé le graphique principal de Klyashtorin et Lyubushin qui s'arrête en 2002 (les hachures indiquant les prévisions faites à l'époque) avec le graphique actualisé des variations de températures selon les données mensuelles publiées par le HadCRUT 4.3 (les plus récentes, jusqu'en Décembre 2014 inclus) (Graphique en rouge, translaté vers le bas pour une meilleure lecture).
Comme on peut l'observer, l'analyse statistique de Klyashtorin et Lyubushin semble toujours pertinente, quelques 12 ans plus tard.
Toujours en remontant dans le passé, on trouve les travaux des premiers précurseurs, Schlesinger et Ramankutty qui avaient fait paraître dans la revue Nature en 1994, un article intitulé "Une oscillation du système climatique du globe de période 65-70 ans".
Cet article contenait notamment le graphique reproduit ci-contre qui montre l'oscillation de l'anomalie de température ("detrended", c'est à dire à laquelle on a retiré la tendance sous-jacente de 0.5°C/100 ans) avec la période indiquée, en fonction de l'année. A noter que dans cet article précurseur, les auteurs faisaient déjà le lien avec l'oscillation Nord Atlantique.
Compte tenu du fait que les connaissances de l'époque se limitaient à l'année 1993, on peut considérer que c'était une bonne intuition. De fait, comme nous l'avons vu, les 22 années qui ont suivi ont confirmé sa validité.
Quelques années plus tard, en 2000, Schlesinger (cette fois-ci avec Andronova) a persisté et signé. Ces auteurs ont publié un article intitulé : "Causes des variations de la température du globe durant les XIXe et XXe siècles".
(GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 27, NO. 14, PAGES 2137-2140 2000)
La conclusion d'Andronova et Schlesinger y était explicite :
| Quel est le facteur résiduel responsable du réchauffement de 1904 à 1944 et du refroidissement qui a suivi de 1944 à 1976 ? Une explication possible pour ceci a été donnée par Schlesinger and Ramankutty [1994] comme résultant de l'oscillation de température de l'Océan Nord Atlantique et des régions voisines avec une périodicité de 65-70 ans. Une autre explication possible est l'absence d'un forçage climatique [Hansen et al. 1997]. Il en résulte qu'il est prudent de ne pas s'attendre à un réchauffement continu, année après année, dans un futur proche et ce faisant, d'atténuer nos inquiétudes au sujet du réchauffement climatique s'il advenait qu'un refroidissement climatique global se manifestait de nouveau. |
Ces articles ont été superbement délaissés/ignorés par le GIEC, de même que l'avertissement qui figure dans la conclusion d'Andronova et Schlesinger. Certains auteurs, proches du GIEC, ont même été jusqu'à qualifier leurs auteurs de "cyclo-maniaques".
Il est d'autant plus amusant de constater que les même arguments avancés par Schlesinger, ainsi que par tous leurs successeurs, longtemps méprisés, voire ridiculisés, soient maintenant repris, plus de 20 ans plus tard, par des piliers du GIEC tel Michael Mann qui les utilise pour expliquer ce qui contredit les modèles et ce qu'il appelle "la fausse pause"…
Ainsi va la science !
Ceci ne pouvait échapper à Josh qui est un dessinateur qui ne perd jamais une occasion de se moquer des climatologues proches du GIEC. Suite à la parution de l'article de Mann et al (évoqué ci-dessus), il a dessiné le petit cartoon ci-contre que j'ai francisé pour vous.
Bien entendu, le "Nous vous l'avions bien dit", tout en bas, fait allusion aux prédécesseurs, cités plus haut, de cette "découverte".
De fait, une partie non négligeable de la communauté scientifique (Judith Curry entre autres ainsi que Hubert Lamb, le créateur du CRU de l'Université d'East Anglia, avant son décès) ont déploré l'abandon a priori de l'étude approfondie des variations naturelles du climat qu'il aurait fallu envisager avant de s'intéresser aux éventuelles perturbations anthropiques.
Du moins, c'est ainsi que la science aurait progressé si l'on n'avait pas créé le GIEC et si la science n'avait pas été politisée à outrance depuis lors. Il apparaît que la climatologie se retrouve désormais plutôt embarrassée au point de faire machine arrière, allant jusqu'à "retrouver" ce qui avait été observé quelques 20 années auparavant.
Visiblement, the science is "not settled" (la science du changement climatique n'est PAS comprise) et ceux qui vous affirment qu'elle l'est, ne suivent pas la littérature scientifique sur ces sujets. Dans d'autres circonstances et dans d'autres domaines de la science, ce ne serait pas si grave…
Stay tuned !
ANNONCE : ———————————————————-
|
|
