Dimanche 23 mai 2010 7 23 /05 /Mai /2010 19:03

 

 

Selon cette nouvelle étude de Lymann et al, parue dans Nature, l'océan supérieur (0-700m) s'est réchauffé de façon significative entre 1993 et 2008.

Elle est également décrite dans realclimate , sciencedaily, metoffice.

 

Trenberth, dans le même journal nous donne son analyse, toute en sobriété, de l'étude de Lyman.

 

Ci-dessous le changement de chaleur de l'océan supérieur, avec la courbe noire de Lyman 2010, et les tendances linéaires sur 1993-2008 (rose) et 2003-2008 (bleue: dans ce cas il s'agit de la tendance sur 0-2000m).

lyman 2010  

 

La tendance rose est de 0.64 W/m2 avec un intervalle de confiance à 90%, de 0.54-0.75 W/m2.

Cette valeur, s'entendant pour la Terre entière, est donc assez proche des 0.85W/m2 de déséquilibre radiatif d'Hansen 2005.

Néanmoins, il y a confirmation du ralentissement depuis 2003 puisque la tendance est inférieure à 0.54W/m2.

Trenberth nous cite l'étude de von Schuckmann, déjà citée dans ce blog, qui fait état d'une prise de chaleur s'étendant en dessous de 700m et portant la tendance 2003-2008 à 0.54W/m2, justement.

Trenberth s'interroge toujours sur le pourquoi de ce ralentissement et sur le devenir de la chaleur disparue.

On sent bien que ce problème le tracasse.

C'est plutôt bien un  chercheur qui se pose des questions et qui cherche à comprendre.

 

Cette étude, ainsi que les observations de température de surface, appuient la possibilité qu'il se soit  passé un phénomène, non confirmé par le bilan radiatif TOA, à partir des années 2003-2004.

A moins évidemment que nos moyens de mesure soient inadéquats pour obtenir un bilan énergétique parfaitement bouclé.

La science est en marche…

 

PS: pour faire suite à un commentaire concernant le saut de température entre 2001 et 2003, il importe, à l'instar de ce que dit Gavin Schmidt sur realclimate en réponse au commentaire 21:

 

"[Response: Trenberth is interested in being able to say precisely where the energy flows are going on relatively short timescales - this is hard because the accuracy in the year to year numbers is not very good and so there is a lot of wiggle room. Everyone would rather this not be the case, but with the current measurement system, these year-to-year uncertainties will persist for a while longer. Over the longer term the accuracy is better, there is less wiggle room, and in fact we are able to balance out the energy flows - i.e. the increase in ocean heat content is pretty much what is expected from the anticipated radiative imbalance..."

 

si on utilise les barres d'erreur, on peut obtenir une "variabilité" tout à fait différente, comme indiqué par la courbe verte rajoutée sur le graphique original:

 

lyman 2010 modif

 

Dans ce cas on ne peut plus rien dire de spécial pour 2001-2003.

Cela contredit plutôt le "ralentissement à partir de 2003" évoqué plus haut, mais on "voit" plutôt une progression assez régulière de la chaleur avec un creux en 1997 et un creux en 2008.

Il reste toutefois que si l'on doit s'efforcer de comprendre les creux, la tendance de fond persiste bel et bien.

A titre de comparaison avec la mesure du niveau de la mer (qui comprend le thermique et la fonte des glaces continentales) voici ci dessous la dernière courbe d'augmentation du niveau de la mer de l'université du Colorado:

lyman 2010 sea level

 

 

Cette courbe n'est pas très éloignée de la courbe verte ci dessus.

Toutefois, il faut considérer l'influence, loin d'être négligeable, de la fonte des glaces.

Mais tout ceci a déjà été vu et revu par nombre d'auteurs comme Anny Cazenave par exemple.

Voir avant-dernier article sur le sujet pour plus d'infos.

 

 

PS2: si on regarde Domingues 2008, la chaleur cumulée stockée par l'océan est de 15 10^22J sur 30 ans.

Tous calculs faits et sauf erreur, ceci correspond à une augmentation de température de la couche 0-700m de 0.143K et donc à une variation totale du niveau de 21.82mm soit 0.73mm/an.

Cette variation est faible comparée aux variations actuelles totales de l'ordre de 3 mm/an.

Difficile donc de déduire une chaleur des océans à partir du niveau de la mer.

Disons que cette variation est révélatrice qu'il se passe quelque chose dans la thermique du système, mais d'avantage concernant la fonte (ou l'accumulation de glace) que l'augmentation de la température.

Ceci ne voulant bien sûr pas dire, loin de là, que les phénomènes ne sont pas liés.

 

 

PS3: suite à demande, détail du calcul menant à 0.143K.

 

on a

 

OHC = masse de l'océan (0-700m) * capacité calorifique*delta T

 

d'où

 

delta T = OHC/(masse océan*capacité calo)

 

masse de l'océan = surface*épaisseur *densité

 

surface = 3.578 10^14 m2

épaisseur =700m

 

masse=700(m)*3.578 10^14(m2)*1000(kg/m3)=2.5 10^20kg

capacité calo = 4186 J/kg.K

OHC = 15 10^22J

 

d'où delta T = 0.143K

 

océan considéré comme de l'eau pure.

 

la variation volumique avec la température est de l'ordre de 3.11 10^-5 /K

 

si on considère la surface constante la variation de niveau est donc

 

700 m*3.11 10^-5 =  2.177 10^-2m

 

soit 21.77mm/30 ans = 0.7mm/an

 

Par meteor - Publié dans : océans - Voir les 6 commentaires
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Commentaires

je voulais écrire "un air atmosphèrique de plus en plus frais" non pas "une atmosphère de plus en plus fraîche".
Commentaire n°1 posté par Patricia Régnier le 29/06/2010 à 13h53
dans le golfe du Mexique nous voyons déjà la marque plus chaude des eaux. La fuite causée par Deep Water Horizon fait qu'en se dissolvant les gaz contenu dans le liquide réchauffent d'autant plus l'eau. A ce rythme infernal si je comprends bien les eaux devraient se réchauffer par effet accumulatif (plus de produit plus de réchauffement)

A mon avis c'est en septembre que la situation devrait être la pire quand la chaleur accumulée dans l'eau alimentera les pires ouragans au contact d'un atmosphère de plus en plus frais vers la saison hivernale. Ce qui pourrait être amplifié avec la Nina.
Commentaire n°2 posté par Patricia Régnier le 29/06/2010 à 13h51
"Ce que l'on peut d'avantage en déduire, plutôt que des variations séculaires ou millénaires hypothétiques, c'est qu'il existe une tendance plus ou moins linéaire liée aux forçages et notamment à celui du CO2 (+autres GES et aérosols) à laquelle se superpose une certaine variabilité."

Non, ça, c'est une supposition tirée des modèles physiques, mais sûrement pas une déduction de la lecture de ces courbes. Si ces courbes étaient la variation de la luminosité d'une étoile, ce serait EVIDEMMENT pas lié au CO2 terrestre et ça ne pourrait EVIDEMMENT être rien d'autre que de la variabilité décennale. Ca prouve bien que ce n'est pas une déduction tirée des courbes !

dire qu'il y a une certaine tendance sans dire de valeur numérique, ça a une signification à peu près nulle : ce que je veux dire c'est que ces données ne me semblent pas suffisante pour mesurer cette tendance et la séparer d'une fluctuation décennale. Il faudrait être sûr que cette fluctuation décennale est exclue, par exemple en montrant que ce n'est jamais arrivé statistiquement sur 1000 ans, par exemple. Là oui, la corrélation avec le CO2 serait significative.

Pour comprendre la différence, compare avec un autre exemple, la courbe de la population humaine; là il est INCONTESTABLE que la hausse soit strictement corrélée à la production de CO2. Tu pourrais me dire aussi : et si c'etait la courbe d'une étoile? ben je te défie de trouver une courbe de luminosité d'étoile qui colle à la courbe du CO2 .....
Commentaire n°3 posté par Gilles le 26/05/2010 à 07h21

il s'agit de variation de chaleur de l'océan, pas de variation de température de surface.

Autrement dit, la variation en question est liée à des forçages TOA.

A priori, ces courbes ne peuvent évidemment pas dire de quels forçages TOA il s'agit.

C'est alors que la connaissance de ces forçages entre en compte.

Côté solaire c'est niet, pendant la période pas de variation si ce n'est une baisse.

On peut aller chercher des forçages type nuages, mais de ce côté les mesures ne montrent pas de variation de l'albédo significative sur la période.

D'un  autre côté on met du CO2 dans l'atmosphère et on augmente son épaisseur optique (je dis ça pour les autres pas pour toi qui connaît ça par coeur).

En conséquence il est très probable (mais pas certain à 100%) que la variation de chaleur vienne de là.

De plus la "variabilité" de cette chaleur repose sur des mesures trop imprécises pour que l'on puisse envisager sa réalité même.

Réponse de meteor le 26/05/2010 à 09h36
Oui les 90% sont dans le texte de l'étude cela ne veut pas dire qu'ils soient acceptables facilement.
D'une façon générale il est difficile de parler d'avancée sereine de la science dans le monde du climat. Que cela soit à cloche pied, en rampant à reculons ou par tout autre moyen la science avance malgré les obstacles qu'elle rencontre.
Je suis toujours à la recherche d'explications sur les anomalies de ces courbes de températures. Vu leur taille cela devrait être un sujet prioritaire. Leur taille indique aussi une imprécision des mesures qui va bien au delà de ce qui veut bien être pris en compte. La courbe disponible sur le site de la NOAA est encore plus explicite: http://www.nodc.noaa.gov/OC5/3M_HEAT_CONTENT/
Superbe raccord en 2001-2003 et depuis c'est beaucoup plus calme.
Depuis 2003 si l'on reste sur l'hypothèse d'un déséquilibre radiatif, il manque vraiment beaucoup de chaleur, à l'image de mon commentaire et de ta réponse.
Commentaire n°4 posté par Chaud le 24/05/2010 à 09h35
Bonjour

sur la courbe plus complète de Realclimate, on voit bien une accélération brutale entre 1995 et 2003 suivie d'un ralentissement.
Ce n'est absolument pas clair pour moi si ça peut etre mis en relation avec une variation du forçage qui a été à peu près linéaire depuis 1970 jusqu'à maintenant. En tout cas ça n'a pas vraiment la même tête.

J'ai plutot l'impression qu'on regarde des phénomènes qui ont des grands temps d'évolution globale, multidécennaux voire séculaires (la circulation thermohaline met 1000 ans à se boucler) avec des zooms sur des périodes très resteintes , avec des cycles ou des variabilités mal comprises. On a identifié certains de ces cycles (AMO, PDO, ENSO), mais je pense qu'on est loin d'en avoir une description complète.

J'en reviens à une remarque que j'ai déjà faite : on ne peut pas juger du caractère normal ou anormal d'une variation sans disposer d'un ensemble statistique assez large auquel la comparer, ce qui suppose d'avoir une "base" de mesures sur un temps bien plus long que celui sur lequel on la mesure. Ce qui n'a rien d'évident en climatologie ....
Commentaire n°5 posté par Gilles le 24/05/2010 à 08h29

Ce que l'on peut d'avantage en déduire, plutôt que des variations séculaires ou millénaires hypothétiques, c'est qu'il existe une tendance plus ou moins linéaire liée aux forçages et notamment à celui du CO2 (+autres GES et aérosols) à laquelle se superpose une certaine variabilité.

Mais cette variabilité doit faire intervenir, si l'on exclut des échanges thermiques avec les couches plus profondes (autre axe de recherche), une variabilité naturelle des forçages TOA.

Ce qui surprend Trenberth, c'est que les variations de forçage TOA ne corroborent pas les variations d'OHCA.

D'où ses interrogations sur le devenir de la chaleur manquante.

Réponse de meteor le 24/05/2010 à 08h54
Bonsoir Météor
Il est très difficile de tirer des conclusions de ces ensembles de données à différentes profondeur, avec des systèmes de mesure et de correction différents.
Comparer sur le même graphe la droite de tendance rouge(700m) sur une longue durée avec la courbe bleue (2000m) ne nous apprend pas grand chose.
L'affirmation dans plusieurs des liens que tu fournis que la tendance long terme est robuste accolée à l'amélioration de la précision des mesures récente grâce au système Argo essaye de justifier cette tendance long terme. Mais cette tendance continue à s'appuyer sur des mesures passées qui nécessitent de nombreuses corrections et restent imprécises.(moins précises que les mesures récentes évidemment)
Toujours pas d'explication sur le raccord 2001-2003. C'est presque la moitié de l'augmentation de chaleur de la période complète de 16 ans sur seulement deux ans. Cela nécessiterait une variation importante du bilan radiatif sur ces années, ce qui aurait du se voir sur les températures de surface.

Tout cela donne l'impression d'une très grande imprécision sur le passé. Cela ne semble pas gêner certains auteurs pour tirer des conclusions et tracer ces superbes droites de tendances.
Je ne partage évidemment pas ta phrase: "La tendance rose est de 0.64 W/m2 avec un intervalle de confiance à 90%".
Quand à la conclusion, pour l'instant je ne vois pas à travers ces articles la science en marche ou alors seulement à cloche pied. Mais il est vrai que je ne peux pas accéder à l'ensemble du contenu des articles. La science avance peut être mais elle se cache.
Attendons la suite
Commentaire n°6 posté par Chaud le 23/05/2010 à 23h18

Pour 2001-2003 il faut tenir compte des barres d'erreur.

Si on considère ces barres, la hausse peut être bien moins forte que ce que montre la courbe noire.

Je pense qu'il est bon d'insister sur le fait que l'incertitude sur les mesures anciennes est trop élevée pour que l'on tire des conclusions sur des périodes trop courtes.

Concernant l'intervalle de confiance de 90% c'est dans le texte de l'étude.

Quant à ta remarque sur la science qui avance à cloche-pieds, hum...

Je ne vois pas ce qui te permets d'avancer cette remarque assez méprisante concernant une étude que tu n'as même pas lue et analysée avec des arguments scientifiques dignes de ce nom.

Réponse de meteor le 24/05/2010 à 09h06

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