Samedi 11 avril 2009 6 11 /04 /Avr /2009 14:30

 

 

 

Le réchauffement climatique, issu du forçage radiatif d'origine anthropique, est souvent appréhendé par ses conséquences globales en termes de température, de précipitations, de niveau de la mer, de quantité de glaces, etc.

Il est bien clair cependant que les estimations de ces conséquences globales sont les résultats  de modèles numériques qui calculent à l'échelle locale (en 3D) suivant un maillage de plus en plus fin et des algorithmes sans cesse plus sophistiqués.

La circulation atmosphérique, et, de plus en plus, la circulation océanique, sont des composants intrinsèques de ces modèles.

En ce sens elles participent aux calculs mais on peut aussi en faire ressortir les évolutions.

 

Les oscillations climatiques internes au système représentent, généralement, des fluctuations plus ou moins périodiques de ces circulations.

 

Nous nous intéressons ici à l'ENSO, avec ses deux composantes célèbres que sont El Niño (phase chaude) et La Niña (phase froide).

 

Nous rappelons que cette oscillation, bien qu'elle concerne le Pacifique équatorial, a des conséquences locales et globales très importantes en termes de températures et de précipitations.

 

Il n'est donc pas uniquement théorique d'essayer de prévoir le comportement de cette oscillation à l'aune du réchauffement climatique.

 

Le lecteur se référera à la littérature abondante sur l'implication de la circulation atmosphérique dans l'ENSO.

 

Voir, par exemple, cet article de wiki à ce sujet, dont est extrait, en guise d'illustration, le schéma simplifié de la circulation de Walker.

 

 

Les modèles actuels (voir ici et ici) ayant plutôt tendance à prévoir une diminution de l'intensité de la circulation de Walker, il est tentant d'envisager comme probable une tendance à un comportement El Niño plus prononcé sur le Pacifique équatorial.

 

 

Le GIEC, dans son dernier rapport, n'est pas très affirmatif puisqu'il déclare, au chapitre 10 :

 

« Based on various assessments of the current multi-model archive, in which present-day El Niño events are now much better simulated than in the TAR, there is no consistent indication at this time of discernible future changes in ENSO amplitude or frequency »

 

Dans ce contexte, une étude récente, parue dans le Journal of climate AMS,

apporte des précisions théoriques intéressantes.

 

Voici une traduction de l'abstract :

 

 

"Réponse climatique du Pacifique équatorial au réchauffement global.


 

Pedro N. DiNezio, Amy C. Clement, Gabriel A. Vecchi, Brian J. Soden, Benjamin P. Kirtman, Sang-Ki Lee

(voir les organismes d'appartenance des différents auteurs dans lien)

 

La réponse climatique du Pacifique équatorial est étudiée en utilisant des expérimentations numériques de 11 modèles climatiques participant au 4ème rapport du GIEC.

Les réponses climatiques moyennes au doublement du CO2 sont identifiées et reliées aux changements thermiques de la couche de surface.

 

Des courants de surface plus faibles, drivés par un ralentissement de la circulation de Walker, réduisent le flux thermique divergent à travers le Pacifique équatorial.

L'anomalie de dynamique océanique, et le chauffage radiatif du au CO2, sont compensés par différents processus dans les bassins ouest et est : rétroaction nuageuse et évaporation équilibrent le chauffage de la « warm pool » ouest, pendant qu'une augmentation du refroidissement par transport de chaleur vertical refroidit le réchauffement de la langue froide à l'est.


L'augmentation du refroidissement par transport de chaleur vertical, provient d'une stratification thermique accrue près de la surface, en dépit d'une réduction de la vitesse verticale.

La réponse de stratification devient un caractère permanent à l'équilibre, potentiellement lié aux changements thermodynamiques et dynamiques dans le Pacifique équatorial.

En bref, les changements de dynamique océanique agissent pour réduire le chauffage net à l'est et augmenter celui de l'ouest.

Ceci explique pourquoi les modèles simulent une amplification du chauffage équatorial plutôt qu'un comportement El Niño, en réponse à l'affaiblissement de la circulation de Walker.

Pour conclure, les implications concernant la détection de ces signaux dans les observations actuelles sont discutées."

 

 

Ce que l'on peut en penser

 

La littérature compilée par le GIEC, montre que, contrairement à des rumeurs diverses, les modèles ne peuvent discerner une réponse claire de l'ENSO au réchauffement global.

 

Ce qui semble à peu près sûr c'est que ces modèles prévoient un affaiblissement de la circulation de Walker (indépendamment de ce qui se passe dans l'océan bien sûr).

Cette dernière étude indique que l'on n'assisterait pas à un renforcement de la tendance Niño, ce qui paraîtrait pourtant logique étant donné l'affaiblissement de la cellule de Walker, mais plutôt à un réchauffement généralisé du Pacifique équatorial avec une tendance Niño maîtrisée par un phénomène de refroidissement dans sa partie est.

Ce refroidissement serait du, lui-même, à l'accroissement du transport vertical de chaleur dans cette région.

Ce dernier point peut sembler, en première approche, paradoxal, puisque ce serait dans un contexte de stratification thermique augmentée.

 

En conséquence, et selon cette étude, il n'y aurait pas d'intensification des épisodes Niño dans un monde plus chaud.

 

 

Par meteor - Publié dans : mécanismes climatiques - Voir les 11 commentaires
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Commentaires

salam,j veu savoir des information sur les courbe de Nino33.pour mon mémoire,si vou savoir au moin une idéé j peuvez m'aidez,j fai mon mémoire sur le traitement de signal pae ondelette;et j veu prendre le signal:le courbe de EL NINO33.Mercii
Commentaire n°1 posté par wafa le 16/04/2009 à 00h48
Je voulais juste dire encore merci et bravo pour ce post. C'est scientifiquement d'un niveau très intéressant !

Etes-vous vous-mêmes un chercheur ?
Commentaire n°2 posté par Enisor le 15/04/2009 à 20h32
euh si tu t'adresses à moi, non hélas.
Je suis ingénieur, chimiste qui plus est, mais je suis spécialement attiré par le climat.
Je sais pas encore pourquoi...
PS: j'ajouterai que l'aspect technique de mes activités professionnelles a d'avantage concerné la thermodynamique et la thermique que la chimie proprement dite.
D'où peut-être un intérêt pour cet aspect des choses...
Réponse de meteor le 15/04/2009 à 20h56
"ou bien on nous bassine avec des rétroactions positives et de l'emballement, et dans ce cas cette circulation devrait s'activer"

euh, on parle bien de la circulation de Walker, là ? si elle s'"active", ca va plutot dans le sens d'un Nina permanent - pas d'un emballement du réchauffement... Au cas ou vous n'auriez pas lu ce que dit Meteor, la question ici est de comprendre pourquoi (y compris dans les modeles, selon le papier cité) un affaiblissement de Walker ne mene pas vers un état Nino-like - grace notamment à cette histoire de thermostat océanique (de Amy Clément) qui se met en jeu dans l'est du pacifique equatorial...
Commentaire n°3 posté par Ice le 15/04/2009 à 17h41
Oui le pourquoi d'une augmentation de la stratification, ça ne semble pas évident.
Tiens tu pourras peut-être trouver des indices dans la thèse de DiNezio à ce sujet.
Bon je l'ai parcouru en diagonale (c'est plutôt un peu trop complexe pour être assimilé facilement, en tous cas pour moi) et je n'ai pas vraiment trouvé le pourquoi, d'ailleurs y est-il, le pourquoi, puisqu'on lit p.15:

"This anomalous near-surface thermal stratification could be related to a thermodynamic
response to the surface warming (mechanism 5 above). Clearly, the GW response of the
thermal structure of the equatorial ocean results from both thermodynamic and dynamical
processes. A comprehensive attribution of the changes in the equatorial thermocline and
the effect on the surface stratification will be the subject of a future study
."
Réponse de meteor le 15/04/2009 à 21h07
@9
l'idée c'est que cette baisse de circulation de walker résulte justement du réchauffement global...
Commentaire n°4 posté par ICE le 15/04/2009 à 16h28
Plus tu pédales moins vite, moins ta vitesse est plus grande.
C'est ça ?
Commentaire n°5 posté par Mr Hulot (celui de J Tati) le 15/04/2009 à 08h32
euh... mais le w ici il ne dépend pas un peu de dT/dz justement? il me semblait que c'était ca la contradiction: dt/dz augmente, mais W diminue... ou alors, w diminue, mais pas autant que dT/dz n'augmente ?
Commentaire n°6 posté par ICE le 14/04/2009 à 19h27
Voilà comment je comprends.
L'origine de l'affaire est la diminution de la circu de Walker donc des vents de surface qui vont d'est en ouest.
En principe le mouvement vertical d'upwelling (le w) doit diminuer en conséquence.
Le mélange turbulent de la couche de surface (délimitée par la thermocline) diminue également (moins de vents).
La couche supérieure se stratifie.
La SST, à l'équilibre, ne dépend pas de l'épaisseur de la couche "bien mélangée".(hors advection verticale)
Lorsque cette couche était épaisse, le courant vertical ascendant (en moyenne) amène, en surface, de l'eau du dessous à la même température.
Là, même si w baisse, il amène de l'eau plus froide, ce qui compenserait, du moins partiellement, l'augmentation du chauffage externe.
Ce qu'il semble en effet c'est que c'est le produit w dT/dz qui augmente, même s'il est probable que w diminue, le dT/dz ne doit pas dépendre que de w mais de l'agitation turbulente du haut.
Réponse de meteor le 14/04/2009 à 20h43
@ toto

C'est quoi cette vidéo débile chopée sur un site réchauffiste ? Alors maintenant le permafrost fond même en hiver... Allons, soyons sérieux !

Pas besoin de faire un énième article sur les "bouillonnements de méthane", tout a déjà été dit... Il suffit de relire les commentaires des articles rédigés par Météor qui a déjà relayé ces informations.

Et puis qu'est-ce que tu entends par "plus efficace" ?? Tu veux faire du militantisme alarmiste ? S'il te plait, épargnes nous çà.. On en a déjà assez avec Le Monde, Libé etc...
Commentaire n°7 posté par Le fils caché d'Al-Gore le 14/04/2009 à 18h43
"augmentation du transport de chaleur vertical dans l'océan, malgré une stratification océanique accrue."

hmm... je vais dire une bêtise: si la thermocline remonte (mais a priori à l'est du bassin elle est deja pas profonde...) tout en étant plus marquée ?
Commentaire n°8 posté par ice le 14/04/2009 à 15h26
bon le mieux est que je publie la réponse que m'a faite un des auteurs, Pedro N DiNezio:

"Absolutely.  These changes are counter-intuitive.

If you write a simplified SST equation as

dT/dt ~ -wdT/dz + Qsfc

In equilibrium dT/dt ~ 0, thus wdT/dz ~ Qsfc.  This is probably the
dominant balance in the eastern equatorial Pacific in the mean climate.

A positive change in Qsfc (heating) could be balanced by a positive
change in dT/dz if w = constant > 0.

dT/dz > 0 represents increased stratification in the same coordinate
system where w > 0 is upward motion.

This mechanism was first proposed by Clement et al. (1996) using the ZC
model and received lots of discussion since the ZC model has a
simplified ocean thermal structure.

We are quite suprised that GCMs also simulate this "thermostat".

Vecchi et al. (2008, EOS article) first suggested that ocean dynamical
changes act to cool the eastern equatorial Pacific."

C'est un peu le principe de l'advection atmosphérique horizontale qui est égale à un mouvement (le vent) multiplié par un gradient de température.
Si le gradient est nul (la température est identique dans la direction considérée) il n'y a pas de transport de chaleur.
Si le gradient augmente, même si le vent diminue, le transport de chaleur augmente.
Réponse de meteor le 14/04/2009 à 17h46
Bonjour meteor

je pense qu'il serait maintenant bien de faire un article sur les bouillonnements de methane dus a la fonte du permafrost, puisqu'il y a des videos un peu partout sur le net... (par exemple : http://hot-topic.co.nz/tag/katey-walter/ )

je pense que ca serait bien plus efficace que n'importe quel article scientifique...

a+ (et encore bravo pour votre travail)
Commentaire n°9 posté par toto le 14/04/2009 à 12h49
Je ne sais pas ce qu'on entend par "efficace".
Ce blog essaie de parler de l'évolution réelle du climat et d'en disséquer les causes principales.
Le dégazage du permafrost est un phénomène intéressant à suivre, c'est certain.
Mais je ne pense pas que les scientifiques aient, pour le moment, de très très grosses inquiétudes à ce sujet.
Il faut se méfier de la mousse que l'on peut faire autour du réchauffement climatique.
Car la mousse, généralement, ça retombe...

Réponse de meteor le 14/04/2009 à 18h07
Bonjour météor,

je pensais en fait à cette dépêche
http://www.nasa.gov/topics/earth/features/warming_aerosols.html
probablement la même chose...
Commentaire n°10 posté par Enisor le 12/04/2009 à 12h59
Article très intéressant... Merci aussi pour les liens vers les publications originales !

Avez-vous entendu parler de la publication du GISS sur l'importance des aérosols sur le réchauffement de l'hémisphère nord ? Ca a l'aire intéressant !
Commentaire n°11 posté par Enisor le 11/04/2009 à 19h45
je ne sais pas si c'est cette publication.
je ne l'ai pas encore lue mais ça a l'air effectivement intéressant.
Réponse de meteor le 11/04/2009 à 20h31

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