CO2 versus solaire

Mercredi 24 novembre 2010 3 24 /11 /Nov /2010 10:37

CO2 versus solaire

Afin de compléter l'article précédent, pas forcément très bien interprété par tous les lecteurs, il semble intéressant de comparer les réponses du système climatique au forçage par augmentation de la teneur en CO2 et au forçage par augmentation de l'irradiance solaire.

En utilisant les résultats de simulation disponibles sur le site de la NASA, nous comparons ci-dessous les variations de température à différents niveaux de l'atmosphère pour:

- un forçage suite à 100% d'augmentation de la teneur en CO2, plus communément appelé 2XCO2, soit environ 3.7W/m2.

-un forçage suite à 2% d'augmentation de l'irradiance solaire, 1.02TSI, soit environ 4.8W/m2 en tenant compte d'un albédo de 0.3, certes plus important que le forçage 2XCO2 mais nous nous intéressons surtout aux tendances.

trois niveaux d'altitude (ou de pression) seront explorés.

- la surface

- la moyenne troposphère correspondant au canal T2

- la basse stratosphère correspondant au canal T4

Pour chaque niveau seront exposées, successivement, les réponses à 2XCO2 et à 1.02 TSI

On fera attention, toutefois, aux échelles qui sont quelque peu différentes entre 2XCO2 et 1.02TSI et au fait qu'il s'agit des réponses centennales donc pas à l'équilibre.

1- niveau surface

2XCO2

2CO2 surf

1.02TSI

solaire 1.02 surf

les deux réponses sont très semblables.

2- niveau moyenne troposphère canal T2=TMT

2XCO2

2CO2 TMT

1.02TSI

solaire 1.02 TMT

là aussi très peu de différence, ce qui confirme ce que nous disions sur le hot-spot dans l'article précédent.

3- niveau basse stratosphère

2XCO2

2CO2 strato

1.02TSI

solaire 1.02 strato

différence évidente, cette fois, entre les deux réponses.

entre le refroidissement de la stratosphère dans le cas du CO2 et le réchauffement dans le cas solaire, il n'y a pas à hésiter sur le fait que c'est bien la stratosphère qui permet de révéler la signature des deux forçages en question.

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Par meteor - Publié dans : modèles - Voir les 5 commentaires
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Commentaires

En fait, s’il y a co-occurrence d’un forçage solaire et d’un forçage CO2, je suppose qu’il faut un modèle de physique-chimie stratosphérique pour voir quelle tendance on observe dans les T(LS).

A noter que les satellites mesurent une tendance claire à la baisse des T en LS entre 1980 et 1995 env, mais depuis rien de bien évident. Enfin, je dis cela à l’œil sur la courbe CH TLS de MSU, sans avoir intégré les données :
http://www.remss.com/msu/msu_data_description.html

Randel et al JGR 2009 l'observent dans leur update sur les T stratosphériques :
"In the global-mean, the lower stratosphere has not noticeably cooled since 1995."

Et les données en autre couches (moyenne et haute, lidar, radiosondes etc.) ne paraissent pas clairement exploitables.

En T(LS), on a donc en fait une première période de forte baisse (1978-1995) et une seconde période sans trend (1995-2010), les deux étant à peu près équivalentes en durée.

Commentaire n°1 posté par skept le 22/01/2011 à 11h46

de ce que j'avais compris, le refroidissement de la stratosphère est certes due au CO2, mais n'est pas la preuve que le RC de la surface est du aussi au CO2 ... il n'a rien a voir avec la convection de la troposphère mais avec le refroidissement radiatif de la stratosphère , autrement dit, il confirme juste que le CO2 a augmenté, mais ça, on le savait non?

Commentaire n°2 posté par Gilles le 24/11/2010 à 22h27

Tu le savais sans doute mais pas tout le monde apparemment.

Tu sais aussi que je suis loin d'être un expert et j'essaie ici de consolider, au moins, certaines bases.

Sinon, la strato confirme aussi que le processus radiatif du CO2 est bien conforme à la théorie.

En conséquence, il y a de fortes chances que ce soit le cas aussi dans la troposphère.

Et ça aussi tout le monde n'en n'est pas convaincu.

Ceci dit, il reste le problème des aérosols et de la sensibilité, bien sûr, pour déterminer l'influence sur la température de surface.

Pour en revenir à la convection dans les régions tropicales (et donc au réchauffement lui-même), il y a mise en évidence très nette de l'existence de ce phénomène pour le très court terme.

Là on atteint facilement des ratios de 1.4-1.6 (pas 2 tout de même) entre tropo et surface (quand on dit surface c'est surtout SST d'ailleurs).

Bon, se dire que les SST jouent un rôle évident sur le court terme mais n'en joueraient pas sur le long terme doit amener à se poser quelques questions sur la précision des mesures, pour le moins, ou sur l'influence de la forte variabilité court terme sur le calcul d'une tendance long terme significative, ou alors sur les mécanismes plus globaux.

Réponse de meteor le 25/11/2010 à 09h14

oui je voulais dire: avec le solaire le réchauffement est plus fort aux tropiques et moins fort aux poles qu'avec le 2xco2... merci pour la courbe... y a un pattern, mais pas grand chose qd meme...

Commentaire n°3 posté par ICE le 24/11/2010 à 17h06

merci meteor c'est intéressant.
a regarder de plus près le réchauffement de surface, on dirait qd même que le gradient latitudinal est un tout petit plus prononcé pour le solaire (significatif?)

Commentaire n°4 posté par ICE le 24/11/2010 à 13h45

Tu as raison entre les tropiques et +-60°N, en gros, le gradient est plus fort pour le solaire.

Par contre de +-60°N aux pôles c'est plutôt l'inverse.

Réponse de meteor le 24/11/2010 à 14h20

meteor: "entre le refroidissement de la stratosphère dans le cas du CO2 et le réchauffement dans le cas solaire, il n'y a pas à hésiter sur le fait que c'est bien la stratosphère qui permet de révéler la signature des deux forçages en question."
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OK, tu as raison. La vraie signature du RCA, c'est le refroidissement de la stratosphère.
Or d'après Jouzel & co, cette signature on l'a constatée. Mais d'après les modèles, quand on voit un refroidissement de la stratosphère, on DOIT aussi voir le hotspot (càd la troposphère DOIT se réchauffer plus vite que la surface).

Alors pourquoi on ne le voit pas dans les mesures, au point que Santer 2008 ait tronqué délibérément les données après 2000 pour faire croire qu'on le voit ?

Commentaire n°5 posté par miniTAX le 24/11/2010 à 11h20

Je suis d'accord qu'il y a un problème avec les mesures satellitaires.

Ceci a été mis en évidence, mais de façon exagérée semble t'il, par McKithrick 2010, voir ici, commentaire 23

Sinon, je rappelle que les RAOBCORE et RICH, utilisées par Christy et al 2010 pour la TLT, confirment le hot spot chez Haimberger 2008 jusqu'en 2006.

Je rappelle également que ces mesures satellitaires de la TMT, canal T2, sont influencées par la strato, mais je ne sais pas de combien, malheureusement, pour les régions tropicales (géopotentiels plus hauts)

Réponse de meteor le 24/11/2010 à 11h38