"frost fair in 1683": foire gelée en 1683, sur la Tamise (wikipedia)

Certains d'entre vous connaissent sans doute cette célèbre série de températures qui concerne l'Angleterre centrale et qui s'étage de 1659 à 2009.(en 1659 nous étions, mine de rien, sous le règne de Louis XIV et sous la gouvernance de Mazarin, ça date un peu tout de même)

La période couverte, égale à 350 ans, est considérable et sans doute sans équivalent.

Ses intérêts sont multiples:

-évolution de la température actuelle dans un contexte multicentenaire

-informations climatologiques diverses sur les records, moyennes, etc

-informations sur le Petit Age Glaciaire (1550-1860)

-...

Après une simple visualisation et un exposé rapide de la série, nous tenterons ici, de quantifier la corrélation avec les séries modernes de température globale, et, plus loin, nous appliquerons cette corrélation pour tenter une reconstruction de la température globale de 1659 à 2009.

La série

Le lecteur trouvera des informations générales sur cette série ici.

Des informations plus précises sont disponibles dans Manley74.

La série elle-même est disponible gratuitement au Hadley Center.

Il s'agit donc de la série des températures mensuelles depuis 1659 en Angleterre centrale.

on peut tracer la courbe de l'évolution annuelle

un examen rapide montre une période froide entre 1670 et 1705 environ, suivie d'une période plutôt chaude culminant en 1733.

C'est à partir des années 1980-1990 que le réchauffement actuel se détache réellement du bruit climatologique, du moins dans la période envisagée.

Le réchauffement, dans le cadre du réchauffement global, dans cette région, est donc quelque chose de très récent (20 ans environ).

évolution saisonnière

C'est assez nettement l'hiver qui subit les plus fortes variations, l'écart-type étant de  1.36°C, tandis que les autres saisons sont plus tranquilles avec un écart-type de 0.8-0.9°C.

C'est également l'hiver qui enregistre la plus forte variation linéaire sur la période 0.038°C/décennie, alors que l'été est seulement à 0.009°C/décennie.

L'hiver le plus froid est celui de 1684 avec une moyenne de -1.2°C suivi par 1740 (-0.4°C) et 1963 (-0.3°C).

Ceci permet d'avoir une idée de l'importance du PAG du moins au cours de cette période, par rapport, par exemple, à l'hiver rigoureux que certains ont connu en 1963.

Tamise gelée en 1963 (photo windsor lien ci dessus)

L'été le plus chaud est celui de 1976 avec 17.8°C (année "sécheresse" pour ceux qui se souviennent), devant 1826 (17.6°C) et 1995 (17.4°C).

En moyenne décennale les dernières décennies sont, sans contestation, les plus chaudes, tant annuellement que de façon saisonnière, quoique cela soit vraiment très juste en été.

Voilà un premier examen rapide de la climatologie de la période pour cette région.

Cette climatologie pouvant être étendue sans que cela pose des problèmes excessifs, dans un rayon minimum de 500 km, par exemple pour le nord de la France, la Belgique, la Hollande,etc.

reconstruction de la température globale

Nous allons tenter de produire une reconstruction globale basée sur les valeurs instrumentales de l'Angleterre centrale en utilisant la plus ancienne série de données globales avec la plus ancienne série de données locales.

On notera au passage que ces deux séries émanent toutes deux du Hadley center.

la fig3 offre une comparaison visuelle des moyennes sur 20 ans des deux séries sur la période 1850-2009

Le coefficient de corrélation (fig4) est proche de 0.835 ce qui est satisfaisant et permet de tenter une reconstruction sur des bases pas trop farfelues.

Nous avons, en effet, un proxy, la température locale en Angleterre centrale, bien corrélé à la température globale sur 150 années.

Ce proxy répond à un critére important, souvent réclamé, qui est celui de reproduire l'augmentation de température récente, après 1960 donc, ce que ne reproduisent pas les proxies traditionnels (cernes d'arbres entre autres).

Ce proxy est certes unique, toutefois, la position de cette région, en plein dans le flux zonal, permet de faire l'hypothèse, pas trop légère à mon sens, d'une bonne réaction au comportement global de l'atmosphère, en tous cas sur une moyenne de 20 ans.

Nous pouvons ainsi reconstruire l'anomalie de température globale (fig5) (on notera que le premier point, 1660, est l'anomalie décennale de la période 1659-1668)

D'emblée, il apparaît que la période actuelle est très nettement la plus chaude des 3.5 derniers siècles.

On constate, entre 1660 et 1720, un creux très important qui correspond au Petit Age Glaciaire (PAG).

Son amplitude est de l'ordre de -0.5 à -0.6°C si on s'en réfère à 1980.

Notons que cette amplitude est plutôt dans la  partie supérieure de la fourchette des amplitudes habituellement reconstruites pour le PAG.

On peut mettre en perspective l'évolution de la température globale avec la reconstruction (effectuée par l'auteur de ce blog en fonction de Wang 2005) de la TSI (irradiance solaire) et des estimations de l'influence de cette dernière sur la température.

Pour cette dernière estimation nous avons mis les résultats en "direct" sans passer par le modèle et donc nous ne bénéficions pas de l'effet "décalage" que ce dernier implique.

Toutefois la figure 6 montre une corrélation assez claire entre PAG et activité solaire pendant cette période.

conclusion

Pour les raisons évoquées ci dessus cette reconstruction n'est sans doute pas beaucoup plus approchée que bien des reconstructions basées sur les variations infimes de certaines caractéristiques de proxies.

Ces caractéristiques, de plus, dépendent d'autres paramètres, ce qui entraîne des traitements statistiques assez poussés pour essayer de dégager, à grand peine et avec beaucoup d'incertitude, une évolution de la température globale en l'absence de mesures instrumentales.

Il suffit de regarder l'évolution des travaux d'un Michael Mann depuis sa crosse de hockey vers quelque chose de beaucoup plus tourmenté, ou l'éventail des reconstructions (de Mann à Moberg par exemple) pour comprendre que beaucoup de chemin reste à faire.

D'après ma connaissance du sujet, certes limitée, la reconstruction des températures pour les 3.5 derniers siècles, présentée ici, est une approche qui peut se défendre, mais qui mériterait certainement d'être validée par les modèles de circulation atmosphérique, afin de rendre plus robuste l'hypothèse de départ.

Toutefois elle ne répond évidemment pas à la question assez cruciale des températures des deux derniers millénaires.

A mon sens, la meilleure réponse, pour le moment, reste la reconstruction par les forçages dont les traces semblent un peu plus précises que les proxies.

On peut éventuellement y ajouter les grands cycles connus (AMO,PDO) pour avoir une idée de ce que pourraient être les amplitudes maximales.

Ce sera peut-être pour une prochaine fois...