A l'occasion de ma lecture de:

 A large discontinuity in the mid-twentieth century in observed global mean temperature

David W. J. Thompson¹, John J. Kennedy², John M. Wallace³ & Phil D. Jones⁴

à l'origine d'un précédent article , j'ai eu mon attention attirée par ce paragraphe:

                                                                                                        31/10/1952 Mike:10.4Mt

                                                                                                            (source)

"The step in late 1945 does not appear to be related to any known physical phenomenon. No substantial volcanic eruptions were reported at the time, and the nuclear explosions over Hiroshima and Nagasaki are estimated to have had little effect on global-mean temperatures: 100 Hiroshima-sized explosions are predicted to lead to a global-mean cooling of ,1.25 °C (ref. 5), thus two such explosions might be expected to lead to a cooling of less than 0.03 °C."

En gros, on ne pouvait envisager que la baisse de température constatée en 1945 soit due à un phénomène physique connu.

Les explosions d'Hiroshima et de Nagasaki pouvant être responsables de seulement 0.03°C sur les 0.3°C, suite au fait que 100 explosions de type Hiroshima seraient responsables d'une baisse globale de 1.25°C.

Là j'ai été surpris tout de même, car 100 explosions de type Hiroshima, cela fait 100*15kt , soit une puissance totale de 1.5MT.

C'est donc une puissance très faible qui serait responsable d'une baisse de température considérable, de 1.25°C.

Comme les auteurs de l'article de Nature sont des gens sérieux, j'ai cherché à en savoir un peu plus et je suis tombé sur deux études d' Alan Robock.

Là aussi ce monsieur a un pédigree, si je peux me permettre, convenable, et j'ai pensé que cela valait le coup d'en parler ici.

L'intérêt que j'y ai vu, outre l'aspect catastrophique et générateur d'une misère humaine immense, c'est celui de l'importance des aérosols.

Donc on y va et on commence par la première étude:

"Climatic consequences of regional nuclear conflicts

 
A. Robock1, L. Oman1, G. L. Stenchikov1, O. B. Toon2, C. Bardeen2, and R. P. Turco3

1Department of Environmental Sciences, Rutgers University, New Brunswick, NJ, USA

2Department of Atmospheric and Oceanic Sciences and Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado, Boulder, USA

3Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, University of California, Los Angeles, USA"

Je suis certain que vous allez lire cette étude avec attention, mais à destination de ceux qui n'auraient pas le temps, voici ce que j'en ai retenu, illustré de quelques graphes révélateurs issus de cette étude.

Les auteurs étudient donc les conséquences d'un conflit nucléaire régional, dans la zone sub-tropicale, mettant en jeu des pays que l'on pourrait considérer comme des PVD.

Les explosions nucléaires se produisent dans des zones fortement urbanisées avec des ratios donnés de substances carbonées par habitant.

Ces explosions déclenchent des incendies gigantesques avec fortes émissions de fumées de noir de carbone (BC)

La forte convection, engendrée par les incendies, propulse ces fumées dans la haute troposphère.

Par chauffage solaire ces fumées s'élèvent encore (les aérosols BC étant très absorbants) et se retrouvent dans la  basse, moyenne et haute stratosphère.

Les aérosols BC ont un diamètre très faible, de l'ordre de 0.1micron.

Leur durée de vie est donc bien supérieure à celle des aérosols sulfatés volcaniques.

Leur pouvoir d'absorption étant de plus très fort, on peut s'attendre à des effets bien supérieurs, à masse égale, à ceux d'une éruption volcanique.

La masse de carbone utilisée dans cette première étude, est de 5 Tg atteignant la haute troposphère, soit 5 millions de tonnes, ce qui est une masse très faible, si on la compare aux émissions d'aérosols annuelles anthropiques, par exemple.

Le forçage radiatif de surface résultant, en SW (ou rayonnement solaire si on préfère) est de -15 W/m2.

L'éruption du Pinatubo, en comparaison, avait donné un RF de surface de -3W/m2.

Cela fixe les idées.

Voir ci-dessous, la fig 3 de l'étude, qui comporte deux graphiques.

Le premier représente la courbe des température et des précipitations, le deuxième représente les forçages radiatifs de surface des 5Tg et de l'éruption du Pinatubo.

Le Pinatubo est vraiment "hors course".

La figure 4 nous donne l'évolution du profil vertical de température en fonction du temps.

Vous noterez les +50°C d'augmentation dans la stratosphère.

La figure 5 nous donne la déclinaison régionale de la baisse de la température globale.

Je passe maintenant à l'autre étude qui revisite les conséquences d'un conflit nucléaire généralisé.

"Nuclear winter revisited with a modern climate model and current nuclear arsenals: Still catastrophic consequences

Alan Robock,1 Luke Oman,1,2 and Georgiy L. Stenchikov1"

Elle reprend les mêmes items que l'étude précédente mais envisage des masses de BC bien supérieures soit 50 et 150 Tg de BC.

Là aussi, le mieux est de lire l'étude.

J'extrairais simplement deux figures.

La première simule la baisse de température, dans l'hémisphère nord, pour trois masses de BC injectées, en la mettant en perspective avec l'évolution depuis l'an 1000.

La deuxième décline les variations régionales un an après l'injection.

Ces deux graphiques se passent de commentaires.

Conclusion

Ces résultats sortent de modèles climatiques récents et il semble difficile d'expliquer, simplement, pourquoi des fumées de noir de carbone sont beaucoup plus efficaces que les fumées volcaniques (sulfates), dans la stratosphère, pour provoquer un refroidissement aussi cataclysmique de la surface.

Néanmoins, cela constitue un excellent exercice théorique pour les spécialistes du transfert radiatif.

Sur le plan de la vraisemblance de tels scénarios, je me garderai bien d'avoir un avis tranché.

Simplement, le fait d'envisager un conflit localisé, n'est pas, compte tenu de ce qu'on peut percevoir comme risques  dans l'actualité récente, complètement invraisemblable.

Hélas, loin de là.

Sur le plan des nuisances, le mot est faible, que l'humanité peut déclencher, en dehors de tout ce qu'on a déjà évoqué ici et ailleurs, il me semble qu'il était bon de rappeler que l'hiver nucléaire ne semble pas, d'après ces études en tous cas, une notion dépassée.

EDIT1: voir  ici l'animation dans le cas 5Tg de la diffusion du BC

EDIT2: en réponse à un intervenant concernant Robock et la "vieille affaire de l'hiver nucléaire", voici un extrait de ce qu'on peut lire sur son site: