Jeudi 10 avril 2008

 

Comme nous l'avons déjà vu , l'océan absorbe une très grosse partie de l'énergie apportée par le réchauffement climatique.

 

Dans son ensemble, il voit donc sa température augmenter.

 

 

 

Tout liquide qui se réchauffe se dilate et fort logiquement l'océan doit se dilater en volume.

Si on admet que sa surface ne change que très peu c'est donc la hauteur de l'océan qui varie.

D'où l'augmentation du niveau de la mer.

 

D'après le GIEC (AR4 chapitre 5),(mais non, je ne cite pas la Bible) entre 1993 et 2003, la quantité d'énergie accumulée par l'océan a été de 8.11 1022 Joules et le niveau de la mer  s'est élevé de 3.1 +-0.7mm/an .

Cette hausse du niveau de la mer, appelons la SL, s'est décomposée en 1.6 +-0.5mm/an d'expansion thermique et 1.2 +-0.2 mm/an due à la fonte des glaces.

Les deux derniers chiffres, dont la somme n'est pas égale au SL observé, sont des estimations.

 

Jusque là, tout allait bien dans le meilleur des mondes.

 

Mais le web américain, au mois de mars, chuchotait un drôle de bruit:

"The mystery of global warming's missing heat"

 

En résumé, les résultats des mesures des 3000 flotteurs ARGO, sortes de robots aquatiques, mesurant de nombreux paramètres en différents points et à différentes profondeurs de l'océan, laissent apparaître, pour le moins, une stagnation des températures de l'océan profond (et de surface), voire un léger refroidissement, au cours de ces quatre dernières années.

 

Les scientifiques, dont Kevin Trenberth, envisagent que la chaleur manquante s'est, soit perdue dans l'espace (par rayonnement), soit s'est tapie dans les abysses, soit...

 

Comme dit Trenberth il est peut-être temps de retourner au tableau et de se creuser les méninges.

 

D'autres encore se demandent si on interprète correctement les données envoyées par les robots...

 

Mais l'histoire n'est pas finie.

 

Il y a le problème du niveau de la mer (SL)

 

selon "interpreting the sea level record from altimetry" de Eric Leuliette du laboratoire NOAA d'altimétrie les différentes mesures de SL ne correspondent pas, ou en tous cas, ont du mal à intégrer les données ARGO.

 

3 types de SL sont mesurés:

 

SL total mesuré par les altimètres satellitaires TOPEX, JASON, ENVISAT

 

SL GRACE mesuré par satellite également, mais basé sur la gravité.

Il mesure l' augmentation de masse de l'océan et donc est une mesure de la fonte des glaces.

 

SL ARGO mesuré par les flotteurs vus plus haut, mesure le niveau stérique autrement dit celui occasionné par les variations de température de l'océan.

 

En principe:

 

SL total = SL GRACE + SL ARGO

 

(les niveaux sont corrigés de l'isostasie)

 

Or quelles sont les valeurs de 2003.5 à 2007.5 ?

 

SL ARGO = -0.5+-0.5 mm/an

 

SL GRACE = 0.9+-0.8mm/an

 

donc somme = 0.4+-0.8mm/an

 

et

 

SL total mesuré par JASON et ENVISAT = 3.2 +-0.8mm/an.

 

 

Le rapport entre les 2 élévations de niveau est de 8, ce qui est extrèmement préoccupant pour l'une ou l'autre de ces mesures (ou pour toutes)

 

 

Donc que se passe-t-il?

 

Comprenons nous bien les phénomènes actuels de cette drôle de période de stagnation des températures, de la circulation océanique (dont fait partie La Niña), des bilans radiatifs de la planète, etc?

 

Maîtrisons nous bien les différents robots, de plus en plus sophistiqués, que nous mettons en place dans l'espace et dans les océans?

 

Pas facile de donner un avis sur ce sujet mais je tenais tout de même à parler de ce problème qui constitue, il faut l'avouer, une belle épine dans le pied des scientifiques du climat.

 

Ceci dit, pourquoi tout serait-il  facile et évident?

 

 

 

 

 

 

par meteor publié dans : océans commentaires (11)   
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Commentaires

Une chose m'étonne dans cette affaire de refroidissement océanique aussi brutal. Si on admet par hypothèse que cette chaleur évaporée (je ne connais pas les chiffres exacts, mais l'ordre de grandeur s'exprime probablement en peta watts thermiques) est le fruit d'une accumulation calorifique dans les couches halieutiques des océans suite au forçage radiatif des GES pendant de nombreuses années, quel est le mécanisme inconnu qui, subitement, à partir de 2003, aurait permis à ce surplus d’énergie d’irradier vers l’espace aussi rapidement, alors que pendant des décennies, cette irradiation a dû être bien faible pour provoquer ainsi un tel relèvement des températures marines ?
Un facteur serait donc intervenu pour modifier la puissance du rayonnement vers l’espace et favoriser la " résilience " du système terrestre. Mais lequel ?
Une sorte de super effet d’iris non encore décelé ?
A moins qu’au contraire une réorganisation en profondeur de la circulation thermo haline qui nous aurait échappé ait entraîné cette énergie dans les eaux benthiques ?
Un artefact qui aurait perverti les données?
Mystère et boule de gomme…
A déchiffrer au plus vite en tout cas.
commentaire n° : 1 posté par : Frédéric Bruls le: 14/04/2008 16:42:57
il y a des faits qui militent en faveur d'un refroidissement ou d'une stagnation, pour le moins, de l'océan.
Par exemple, le fait que, dans le même temps, les SST ont également baissé, d'après Hadley et NOAA.
Or les SST sont assez représentatives, de la "mixed layer" qui fait pas loin de 150 m d'épaisseur en moyenne, ce qui veut dire que la couche d'eau concernée n'est pas négligeable, de toute façon.
Il y a aussi le fait que les données ISCCP sur le bilan radiatif, indiquent une forte perte de flux TOA à partir de 2001.
Cette perte atteint pas loin de 3W/m2 ce qui est égal aux 3/4 du forçage d'un doublement de CO2.
Sur le site de l'ISCCP (http://isccp.giss.nasa.gov/projects/browse_fc.html) ils disent que cette perte est sans doute exagérée par un pb technique, si j'ai bien compris, mais tout de même, il y a doute.

Ce qui milite dans le sens d'un mélange de chaleur au plus profond des océans, donc non visible, c'est le fait que le niveau suivant Jason a continué de monter et qu'il aurait été corroboré par les jauges de marées.

Cela reste donc un mystère.

réponse de : meteor (site web) le: 14/04/2008 20:30:36
Merci pour ta réponse.
commentaire n° : 2 posté par : Frédéric Bruls le: 14/04/2008 20:50:34
Meteor,
A ta place, je prendrai les mesures du niveau des océans avec une grosse pincée de sel (sans jeu de mot).
Je rappelle que les mesures de Topex/Jason ne montrent au départ AUCUNE variation. C'est après avoir "qualibré" avec des données de marégraphes terresters douteuses, notamment celles dans la baie de Hong-Kong (qui s'enfonce !) que les tenants du RCA ont "retrouvé" une hausse. Wöppelmann et al., 2007 par exemple, en utilisant des données GPS pour corriger la hauteur des marégraphes (surtout dans des zones à forte activité tectoniques ou les mégapoles soumis à l'enfoncement, telle que la côte Est de l'Angleterre) trouve une hausse de l'ordre de 1.3 mm/an, soit moitié moins que la valeur "officielle".

Autre donnée incompatible avec une élévation rapide des mers: la vitesse de rotation terrestre. La Terre se ralentit d'environ 2 ms/an, et ce depuis sur des échelles de temps de plusieurs centaines d'années déterminés par les calculs astronomiques. Donc régulièrement, on est obligé d'ajouter des lapse secondes, équivalent au 29e jour des années bisextiles : 1 seconde tous les 500 jours environ (cf site officiel IERS qui a un historique des ajouts de lapse secondes depuis 50 ans)

Or si la mer monte et que la glace des pôles fond, le moment angulaire du globe devrait augmenter donc la Terre devrait se ralentir davantage (comme un patineur en rotation qui étend ses bras). Le problème est que ce n'est pas le cas ces dernières années: au lieu de se ralentir plus, la terre se ralentit MOINS (cf graphique: http://pichuile.free.fr/images/earth_deceleration.png ).

Donc avant de s'embarquer sur des spéculations déduites de la vitesse de montée des mers, il faut déjà que le problème de calibrage des données conduisant à cette vitesse soit réglé, ce qui est loin d'être le cas. Tant que ce n'est pas fait, c'est un château de carte construit sur du sable.
commentaire n° : 3 posté par : miniTAX le: 16/04/2008 09:32:58
Je signale aussi Kolker, A. S., and S. Hameed. 2007 publié dans le GRL qui a trouvé que la hausse de l'Atlantique ces dernières décennies est autour de 1.1 mm/an, soit le tier de la valeur avancée par le GIEC.
Bon, si ce genre de résultat n'apparaît pas en grand titre dans les press releases, c'est normal ;)
commentaire n° : 4 posté par : miniTAX le: 16/04/2008 09:53:10
En résumé, les résultats des mesures des 3000 flotteurs ARGO, sortes de robots aquatiques, mesurant de nombreux paramètres en différents points et à différentes profondeurs de l'océan, laissent apparaître, pour le moins, une stagnation des températures de l'océan profond (et de surface), voire un léger refroidissement, au cours de ces quatre dernières années.

bonjour meteor,
j'espère qu'on pourra avoir des discussions de fond ici, sans se faire traiter d'autruches comme sur IC
Ma question est la suivante: comment réchauffer l'océan profond avec une source de chaleur placée à sa surface; quelle serait la cinétique de ce réchauffement ? En d'autres termes, est-ce que la conduction de l'eau permet d'assurer un flux descendant supérieur à celui du flux géothermique réchauffant le fond des océans?
commentaire n° : 5 posté par : the fritz le: 19/04/2008 21:50:39
A mon sens ce phénomène ne peut, si tant est qu'il soit réel, se produire par conduction.
Contrairement à ce qu'on pense l'eau est un très mauvais conducteur de chaleur et si les échanges se font relativement bien dans l'eau, c'est grâce à la convection.
Le mécanisme serait, en fait,  plutôt genre "conveyor belt", lié donc à la salinité et au régime des vents, mais je peux très bien divaguer complètement à ce sujet.
Ceci dit il est un peu étonnant que ce sujet soit assez peu abordé.
réponse de : meteor (site web) le: 19/04/2008 22:51:31
En effet, l'échange de chaleur océan profond-surface ne peut PAS se faire par convection. Car contrairement à l'atmosphère, qui est chauffé par le bas, l'océan est chauffé par le haut donc est dans une configuration stable (d'où l'existence de la thermocline). C'est comme si on chauffe une casserole d'eau par le haut, les cellules de convection ne peuvent pas se former.
Par conséquent, même en supposant que l'océan profond (au delà de la portée des balises Argos) gagne de la chaleur, argument avancé par ceux que le refroidissement montré par Argos gêne - suivez mon regard - cette chaleur ne peut pas être restituée à la surface rapidement mais uniquement par conduction et par la circulation océanique, ce qui suppose des temps de l'ordre de la décennie voire bien plus (l'invesion de cycle de la PDO, c'est 30 ans, l'ordre de grandeur du temps de cycle d'une grosse boucle océanique est le millénaire).

Depuis qu'on dispose de mesures plus précises, à savoir 2002, la chaleur supposée apportée par le forçage des GES anthropiques est aux abonnés absents. On ne la trouve ni dans les océans, ni dans l'air. Et si elle est planquée au plus profond de l'océan, elle ne risque pas de surgir de sitôt pour chauffer l'atmosphère. D'autant plus qu'avec la Nina carabinée de cette année, on a basculé sans ambiguité dans une phase de PDO négative de 30 ans, semblable à celle entre 1945 et 1977 qui avait déclenché en ce temps là une panique d'un "global cooling".

Tout ça ne contribue pas tellement à une tendance au réchauffement pour les années à venir. Les tenants de la théorie du RCA s'en sortent pour l'instant avec l'argument "variabilité naturelle" mais encore pour combien de temps ?
commentaire n° : 6 posté par : miniTAX le: 21/04/2008 09:45:13
attention, la convection ne veut pas dire uniquement "convection par changement de densité suite à variation de température", auquel cas, en effet, il est difficile de concevoir un mouvement du plus chaud (en haut) vers le plus froid (en bas),.
La convection est un terme général qui veut dire "mouvement de fluide".
On peut donc avoir de la convection forcée par les vents, par exemple, qui implique la formation de la couche de mélange ("mixed layer") délimitée par le thermocline.
Il peut aussi y avoir de la convection par la MOC (meridional overturning circulation) qui est le résultat de la conjugaison d'effets tels la plongée thermohaline, et l'upwelling dû à l'effet des vents.
Ceci dit, il est difficile d'imaginer un phénomène rapide faisant qu'une partie importante de la chaleur des couches supérieures, se "planque" dans les abysses.
Ou alors c'était vrai depuis le début ce qui veut dire que les données de Levitus seraient erronées.
J'en retire qu'il y a forcément des données qui sont fausses quelque part.
Mais il ne faudrait pas se laisser influencer par ses propres "opinions" pour décider desquelles.
réponse de : meteor (site web) le: 21/04/2008 14:19:27
C'est vrai qu'on n'a pas le terme "mixing" bien pratique pour schématiser une "convection".

Convection, dans le cadre d'une discussion sur les flux d'énergie, a un sens bien précis à côté de conduction et radiation (le flux solaire pénètre dans la couche thermocline principalement par radiation par mer calme et par convection forcée par mer agitée).

Pour ce qui est des données de Levitus, si je me souviens bien, l'incertitude sur les données sont d'autre moins 1 ordre de grandeur supérieures à ce qu'on a avec Argo. Si tu veux, je peux retrouver les références, de Levitus himself.

D'ailleurs, tu noteras un changement d'argument assez flagrant chez Hansen. Avant Lyman 2007, Hansen expliquait l'absence de réchauffement depuis 2000 par un stockage de chaleur dans les océans, en se basant notamment sur le résultat archi classique de Levitus. Depuis Lyman et maintenant Argo qui ont conclu à une absence de réchauffement des mers, il a laissé tomber cet argument (en tout cas, je ne l'ai pas vu dans son dernier papier sur Arxiv) et se concentre sur des effets de seuils catastrophiques et inattendus.
commentaire n° : 7 posté par : miniTAX le: 21/04/2008 15:22:17
C'est tout à fait possible que les incertitudes soient dans le sens de ce que tu annonces.
Reste qu'il peut y avoir un biais dans les mesures d'ARGO.
Mais bon..

J'ai déjà noté qu'Hansen ne considérait pas ARGO, ce qui est dommage et préjudiciable pour sa crédibilité de scientifique.

Je ne le concède pas par gaîté de cœur, mais c'est un fait.

Voir ce commentaire en fin de cet article dans le paragraphe "Anthropocène".
Le fait que les gens de Realclimate ne soutiennent l'article d'Hansen que du bout des lèvres (Gavin Schmidt, en début de son article de présentation, éprouve d'ailleurs le besoin de rappeler qu'il ne figure pas parmi les co-auteurs)est d'ailleurs révélateur.
En bref, on peut en vouloir à Hansen d'adopter une attitude, assez politique, de fuite en avant, au lieu de travailler à assurer ses bases.
C'est très regrettable.

réponse de : meteor (site web) le: 21/04/2008 16:44:33
Désolé, j'ai pas mon PC sous la main, mais je me souviens avoir calculé le flux top/fond de l'océan qui équivaut , si je me rappelle bien à 1 à 2 ordre de grandeur de moins que le flux géothermique; il n'y a donc que la convection forcée pour accumuler de la chaleur dans l'océan, et je pense que le balancement El Nino / El Nina nous en donne un ordre de grandeur. Autant dire, je ne vois pas ce qu’on peut mettre dans le pipe en chauffant par le haut.
Après , il faut se raccrocher à la circulation thermohaline pour expliquer une variabilité liée aux océans et là , une fois de plus , on passe dans l’inconnu et dans des temps de réponse bien plus importants , le flux géothermique étant la seule source de chaleur permettant de réchauffer des bulles perçant vers la surface ; je pense d’ailleurs que ce phénomène devrait pouvoir fournir des explications aux balancements DO/Heinrich pendant les glaciations , la couverture de la banquise empêchant la circulation thermohaline de s’exercer librement et donc d’évacuer cet afflux de chaleur régulier vers la surface.
commentaire n° : 8 posté par : the fritz le: 21/04/2008 21:27:50
Bonjour,
Si les données des satellites intègrent la constante solaire, il se pourrait bien que l'erreur provienne de là.
Les graphiques donnent un rapport inverse constante solaire -flux solaire qui lui reflète la réalité de l'activité solaire. La courbe flux solaire nombre de taches solaires le montre en partie. La constante solaire est une abstraction (intellectuelle) qui n'est pas le reflet direct de l'activité du soleil, alors que le flux solaire colle à la réalité. 
Ce commentaire strictement personnel de non professionnelle est pourtant une question cruciale pour bien interpréter les données du climat et le forçage solaire, selon mes reflexions.
Cordialement
P.R
commentaire n° : 9 posté par : Patricia Régnier (site web) le: 07/05/2008 00:24:34
les données des satellites n'intègrent pas la constante solaire pour ces observations en particulier, puisqu'il s'agit de mesurer l'accélération de la gravité en fonction des coordonnées géodésiques (GRACE) ou de faire de l'altimétrie (radar ou laser je ne sais plus), pour Jason/Poseidon/envisat).
Quant aux balises ARGO elles mesurent les caractéristiques de T,P, salinité, etc. de l'eau de mer à différentes profondeurs.
Données qui sont ensuite transmises par l'intermédiaire d'autres satellites.
Mais franchement, je ne vois pas bien une influence solaire dans tout cela.
réponse de : meteor (site web) le: 10/05/2008 19:21:09
Enfin si la courbe de la constante solaire suit celle du flux solaire de manière anti-corrélée, cela signifie qu'elles se suivent quelque part.
Les paramètres qui constituent le calcul de la constante solaire sont peut-être alors à combiner de manière opposée pour arriver à obtenir une courbe inversée qui correspondra alors à la réalité du flux solaire et de l'activité du soleil.
Les conclusions du GIEC seront alors peut-être différentes et les anomalies entre les données sateliitaires et celles des balises ARGO disparues. 
Et tout le monde sera réconcilié CQFD :)
Amicalement
commentaire n° : 10 posté par : Patricia Régnier (site web) le: 07/05/2008 16:43:51
Patricia,
je pensais que la constante solaire n'était ni plus ni moins que la mesure instrumentale du flux solaire;visiblement je dois faire erreur; alors peux-tu me remettre avec des mots simples dans le droit chemin?
commentaire n° : 11 posté par : the fritz le: 13/05/2008 10:56:16

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