une nouvelle correction de la température globale: Foster et Rahmstorf 2011

Mardi 6 décembre 2011 2 06 /12 /Déc /2011 16:23

une nouvelle correction de la température globale: Foster et Rahmstorf 2011

J'ai eu quelques critiques ou conseils de prudence concernant ma dernière correction de l'évolution de la température des océans compte tenu de l'ENSO et de l'influence solaire.

Certes, comme je le disais, ces corrections étaient basées sur des statistiques et modèles plutôt sommaires et j'accepte tout à fait les critiques pourvu qu'elles soient suffisamment justifiées.

Mais d'autres, plus affûtés que je ne peux l'être dans ce domaine, sont venus involontairement à ma rescousse, en utilisant des statistiques "un peu plus" poussées (régressions multiples).

Je vous laisse donc découvrir cette étude,Foster et Rahmstorf 2011 (FR11), qui se propose de nous offrir, également, une évolution corrigée de la température globale.

Outre le fait que les méthodes soient différentes, les corrections portent en plus sur l'activité volcanique, importante en 1985/1986 (El Chichon) et en 1991/1992 (Pinatubo).

L'indice ENSO n'est pas le nino34, comme je l'ai utilisé, mais le MEI.

Toutefois ces indices sont très proches.

Il ne semble pas y avoir d'utilisation de modèle pour l'influence solaire, toutefois la réponse semble être assez proche de celle du modèle que j'utilise.

FR 2011 réalisent les corrections sur les températures globales directement pour 5 organismes (NASA-NCDC-HadCRUT-RSS-UAH) alors que j'ai utilisé uniquement les SST (températures de surface de l'océan) NOAA (NCDC).

Notons que RSS et UAH sont les températures de la basse troposphère et pas de la surface.

J'ai repris les valeurs de la figure 8 de l'étude FR11 et les valeurs de mon graphe n°2 affectées d'un coefficient de 1.18 pour tenir compte du passage des SST au global (évolution CE).

FR11 et CE

Les courbes sont quelque peu différentes mais, mise à part la période 1991-1994, il n'y a que peu de différences entre les deux courbes, sauf qu'il semble que chez FR11 l'ENSO soit mieux corrigée pour les épisodes forts, comme 1998, où l'influence sur la température globale a été fortement décalée par rapport à l'indice.

Les tendances sur le long terme sont les mêmes et, sur la dernière décennie la tendance FR11, plus faible que la tendance CE, est toutefois proche de 0.16°C/décennie.

L' attrait principal de ce genre d'exercice est, à mon sens, de montrer qu'une fois le bruit climatique haute fréquence en grande partie éliminé, on constate une montée assez régulière de la température globale compatible avec le réchauffement global (RC).

Concernant l'ENSO, cela ne sous-entend pas qu'une corrélation sur le plus long terme n'existe pas entre cette oscillation et le RC.

Par exemple cela ne sous entend pas que plus de RC ne voudrait pas dire plus ou moins de Niño ou Niña.

Seuls des modèles couplés pourraient répondre à cette problématique et, pour le moment, ils ne voient pas de corrélation franche.

Il est intéressant de noter, de façon plus anecdotique, que 2009 et 2010 sont les deux années les plus chaudes de la série corrigée.

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Par meteor - Publié dans : variabilité climatique - Voir les 16 commentaires
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Commentaires

Bonjour,
Ci-joint une critique extrêmement convaincante de cet article revu en 19 jours...
http://wattsupwiththat.com/2011/12/17/frank-lansner-on-foster-and-rahmstorf-2011/

En fait c'est du n'importe quoi, mais comme la science est complexe dans ce domaine, des raisonnements faux peuvent facilement être acceptés par les ignorants que nous sommes.

Commentaire n°1 posté par Le Lapin le 18/12/2011 à 10h43

oui c'est vraiment du n'importe quoi.

de l'infâme bouillie pour sceptique de base...

Réponse de meteor le 21/12/2011 à 11h41

bonjour Meteor,

Pourquoi MAINTENANT pour évoluer l'évolution des températures on élimine des températures naturelles causées pas l'ENSO qui est nomé du "bruit climatique" alors que ce buit est tout simple des températures naturelles qui existent depuis toujours ??

Pourtant quand on mesure la température de la Terre et son anomalie c'est la température causée pas l'échange d'énergie océan-atmosphère (ENSO...), les éruptions volcaniques, les gaz à effet, l'energie arrivant du soleil, tout le méchanisme dans l'atmosphère...

Williams

Commentaire n°2 posté par williams le 17/12/2011 à 21h09

74% du réchauffement climatique est imputable à l’Homme, d'après eux...

Commentaire n°3 posté par chria le 08/12/2011 à 10h26

Une étude à lire : http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo1327.html

Commentaire n°4 posté par chria le 08/12/2011 à 10h24

skept

""""Robert : lol. Encore un effort et tu y seras.""""

Serait ce une menace, parce que si tel est le cas sachez que je suis votre homme et que j'en sais sur vous beaucoup plus que vous ne le pensez.

Commentaire n°5 posté par Robert le 07/12/2011 à 19h15

"Je ne vois vraiment pas ce qui pose problème avec la soustraction du bruit haute fréquence."

Pour moi ce qui pose problème, c'est que la soustraction comporte aussi une part (inconnue) de basse fréquence. Tout ce qu'on construit avec ces méthodes à la fin, c'est une combinaison linéaire de courbes, mais la proportion de signal BF qu'on perturbe ou qu'on garde est en réalité inconnue ...

Commentaire n°6 posté par Gilles le 07/12/2011 à 17h09

"tu signales le fait qu'ils utilisent le MEI qui ne dépendrait pas unisquement des SST, je vois bien que tu n'as pas pris la peine d'examiner MEI et nino34, et, comme je le disais, les différences sont minimes.(tu veux un graphe comparatif ou c'est pas la peine?)"

Euh, je ne comprends pas ce point, je ne parlais pas plus bas de la comparaison MEI/nino3,4, juste du fait que l'indice MEI utilisé par FR2011 comporte un signal SST et SAT qui est a priori forcé en partie. Ce à quoi tu réponds d'ailleurs en estimant pour ta part ce forçage au sein de l'ENSO à 0,01K/dec (donc négligeable en effet).

Sinon, je ne saurais pas spécialement faire ce genre de calculs, donc je suis réduit à questionner sur les points que je ne comprends pas dans les démarches que je lis, la tienne ou celle de FT. Pas des points de statistiques en particulier, comme Christian les soulève parfois, juste des interrogations plus générales sur les grandeurs que l'on essaie d'isoler.

Par ailleurs, je me demande, avec ton modèle, peux-tu faire des prédictions? Par exemple, vu que le forçage solaire remonte, peux-tu prédire si aux prochaines conditions ENSO-neutre ou ENSO/Nino, les "records" assez proches de 1998-2005-2010 seront très probablement (et cette fois plus nettement) battus? Un truc du genre : "l'année où les tâches solaires seront au minimum de X et l'indice nino3,4 au minimum de Y, à condition qu'il n'y ait pas forçage volcanique particulier, les T surface devraient dépasser 2010 d'au moins Z". Le but du jeu étant d'estimer avec ton modèle les valeurs X, Y et Z en question, puis de vérifier si cela se réalise dans les années à venir.

Tel que je comprends ton modèle et celui de FR2011, la prochaine phase Nino en maximum solaire devrait quasi-sûrement donner le nouveau record de ∆T par rapport à la moyenne de référence.

Commentaire n°7 posté par skept le 07/12/2011 à 16h55

bon je n'avais pas compris ta réflexion sur le MEI en effet.

sinon, les SST nino34 contiennent aussi le RC et toutes ses composantes.

bref ce n'est pas ce point qui coince.

"Tel que je comprends ton modèle et celui de FR2011, la prochaine phase Nino en maximum solaire devrait quasi-sûrement donner le nouveau record de ∆T par rapport à la moyenne de référence."

pour le solaire il va falloir "écluser" l'influence du minimum prolongé dernier et le prochain maxi solaire risque de ne pas donner la température maxi que donneraient une succession de cycles normaux, inertie thermique oblige.

mais à partir d'hypothèses données sur le solaire on peut en effet être prédictif.

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 17h14

Robert : lol. Encore un effort et tu y seras. (Mon petit doigt me dit que Meteor pourrait bien recevoir un courrier désagréable).

Commentaire n°8 posté par skept le 07/12/2011 à 14h59

serait-ce une menace?

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 16h45

Météor,

Si tu ne le sais pas déja, il faut que tu saches que skept n'est autre que Charles Muller (ce nom étant lui-même un pseudo) le webmestre du site climatseptique.fr.

Commentaire n°9 posté par Robert le 07/12/2011 à 13h39

ah ben non je savais pas.

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 13h47

Meteor : si tu publies un blog, je suppose que c'est pour recevoir des "critiques qualitatives" de ton travail.

Tu me dis que la correction signal-bruit lié à la part forcée de l'ENSO est de "second ordre". Mais comment et à combien tu l'estimes quantitativement? Quelle est la traduction pour la marge d'erreur d'un "signal de fond" donné au centième de K près?

Mon autre point, c’est l’incompréhension par rapport au débruitage partiel de FR2011 ou de ton modèle. Pour donner un exemple, ce papier de Knight et al 2005, dont Mike Mann dans les al.
http://holocene.meteo.psu.edu/shared/articles/KnightetalGRL05.pdf

A partir des données instrumentales et des proxies, il suggère que l’AMO a des variations multidécennales à séculaires, liées à des changements dans la circulation thermohaline. Les auteurs précisent : "The simulated temperature changes associated with THC variability cannot fully explain the 0.6°C of 20th century warming seen in both global and Northern Hemisphere mean temperature [Folland et al., 2002], but are large enough to modify estimates of the rate of anthropogenic climate change."

Il y a donc un effet de l’AMO sur les T et en conséquence sur l’estimation du signal anthropique. Les auteurs suggèrent aussi dans l’article que la THC s’est renforcée au cours des 25 dernières années.

Donc FR2011 et toi vous devriez logiquement retirer le signal de l’AMO dans l’exercice de détection d’un signal de fond.

Si on prend la PDO, qui affecte le Pacifique Nord (plutôt que tropical comme l’ENSO), on trouve également des variations multidécennales avec des indices à dominante négative ou positive selon les périodes. Donc même conclusion, pourquoi se limiter à l’ENSO et ne pas débruiter aussi le signal du PDO ? (En fait, plusieurs auteurs ont suggéré qu’il faut comprend ENSO et PDO comme les deux branches d’une même oscillation dans le bassin pacifique, voire par exemple Skakun et Shaman 2009 dans les GRL).

Et ainsi de suite. Mais comme tous ces indices en "O" sont notamment construits avec les SST, je pense que leur débruitage sur une période courte comme 1979-2010 a de bonnes chances d’ôter une partie du signal de réchauffement non réductible à la variabilité intrinsèque des transferts océaniques de chaleur en surface, en d’autres termes du fameux signal de fond dont on veut estimer la pente au centième de K près.

PS : pas compris ta réponse sur l'accélération du réchauffement. Quand je regarde le graphique des "donnes ajustées" (figure 5 de FR2011), cela ne me saute pas aux yeux que le réchauffement 2001-2010 est plus rapide que 1991-2000 ou 1981-1990.

Commentaire n°10 posté par skept le 07/12/2011 à 12h48

ben j'aimerais bien avoir de temps à autre des critiques quantitatives.

quand tu signales le fait qu'ils utilisent le MEI qui ne dépendrait pas unisquement des SST, je vois bien que tu n'as pas pris la peine d'examiner MEI et nino34, et, comme je le disais, les différences sont minimes.(tu veux un graphe comparatif ou c'est pas la peine?)

pour l'influence du RC sur l'ENSO j'évalue à 0.01K/décennie à ajouter, encore, au RC.

Mais comme je le disais je n'ai pas voulu en rajouter puisque çà supposait l'hypothèse d'un RC uniforme et c'est pas tout à fait le cas.

Ceci dit il faudrait sans doute ajouter quelque chose de l'ordre de 0.005/0.008K, par là.

Concernant les autres oscillations je ne les ai pas exclues ni dans ce papier ni ailleurs.

Elles font partie du "long terme".

J'en ai d'ailleurs parlé ici

Mais il faut se rappeler que selon le papier que tu donnes en lien l'influence de l'AMO est de 0.1K sur la température globale et selon le lien disponible dans mon article cité plus haut, celui de la PDO est de 0.04K.(maxi-mini).

Ceci dit je suis d'accord pour dire que çà joue, mais si, pour l'ENSO, étant donné sa fréquence et sa force, il est relativement facile de calculer par soi-même la corrélation avec le global, c'est beaucoup plus difficile pour l'AMO et la PDO, de mon point de vue.

Or j'essaie de fournir, ici, le plus possible, un travail personnel en rappelant, si besoin est, qu'il ne vaut pas le vrai travail des pros.

Mais faire un blog qui copie tout ce que font les autres, çà me barbe un peu.

Pour l'accélération du signal débruité, ce qu'ils comparent c'est une tendance décennale de 1979 à 2010 (au début) avec une tendance décennale de 2005 à 2010 (à la fin) avec tous les intermédiaires entre les deux (1980-2010,1981-2010, ,1995-2010,...2005-2010).

C'est pas correct.

Moi j'ai regardé l'évolution de la tendance décennale pour des périodes identiques de 10 ans et voilà ce que çà donne:

c'est pas régulier, comme je le disais et il y a peut-être l'influence d'autres oscillations mais la tendance est tout de même là bien qu'il faille être prudent sur la significativité de tendances sur 10 ans.

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 14h19

Meteor : "A moins qu'on aie des difficultés avec le fait qu'un épisode Niño ou Niña influence la température globale?"

Non, la difficulté que j'ai signalée plus bas, et cette fois j'espère de façon plus claire que la dernière fois suite à la remarque de Christian, c'est que les épisodes Nino ou Nina n'ont pas de raison particulière d'être indépendants des forçages en général, GES et aérosols en particulier.

Le signal MEI est un composite de six indices, parmi lesquels la température de surface de l’air et de l’océan, ainsi que la fraction nuageuse. Or, ces trois indices sont censés être affectés par les forçages et leurs rétroactions.

Je n'ai pas l'impression que le traitement statistique sur les données puisse être indépendant d'hypothèses physiques préalables : comment s'assure-t-on qu'une oscillation (ENSO) est du bruit et non en partie une part de signal de fond? comment exclut-on d'autres oscillations connues, mais non traitées donc supposées être non représentatives du bruit sur 1979-2010? Etc.

Commentaire n°11 posté par skept le 07/12/2011 à 11h55

Ce que tu ne veux pas comprendre c'est qu'on a très bien compris que le signal global est inclus dans le signal ENSO.

Mais dans les corrections c'est du second ordre et je n'ai pas voulu compliquer d'avantage quelque chose de très simple, en fait.

J'en avais d'aileurs parlé dans le premier article, pour peu qu'on se donne la peine de le lire:

"L'indice ENSO, SST de la zone 3-4, inclut le réchauffement global.

Si on suppose que la température globale agit uniformément il faudrait théoriquement soustraire de l'évolution de l'indice ENSO, la température globale.

La variation de l'ENSO, en propre, serait ainsi encore plus fortement vers un comportement Niña.

Mais je n'inclurai pas cette hypothèse dans mes corrections."

D'autre part, le MEI est essentiellement lié, comme je l'ai déjà dit, aux SST de la zone ENSO.

Les données sont disponibles et je ne peux passer mon temps à rabâcher tout le temps la même chose à des gens qui ne font pas l'effort d'analyser les données par eux-mêmes, se contentant de critiques qualitatives.

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 12h21

meteor : "ben il "accélère" en fait mais pas de façon régulière."

Tel que j'interprète leur figure 6, où FR2011 analyse la tendance en prenant toutes les années possibles de départ depuis 1979, ce n'est pas clair pour la surface : CRU et NCDC donnent plutôt une baisse régulière du taux de réchauffement, GISS une hausse puis une baisse. En fait, c'est UAH qui est le plus clairement en accélération du réchauffement sur la période.

Ce que les auteurs commentent : "To look for changes in the warming rates over time, we computed the rate in adjusted data sets for different time intervals, for all start years from 1979 to 2005 and ending with the present. The results (ﬁgure 6) show no sign of a change in the warming rate during the period of common coverage"

Commentaire n°12 posté par skept le 07/12/2011 à 11h37

Il faut comparer ce qui est comparable et on ne peut pas comparer une tendance sur 32 ans avec une tendance sur 6 ans, voyons.

Sur la moyenne des 5 bases, la tendance sur 10 ans augmente bien de 1979 à 2010.

N'importe qui peut faire ce constat.

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 12h14

C'est amusant : on parle d'une correction précise à 0.1 °C près alors que manifestement, en comparant les courbes de Meteor et de FR, on voit que les corrections peuvent aussi différer de 0.1 °C facilement entre elles.

J'ai exactement le même problème avec les deux : en additionnant et soustrayant des composantes , on modifie la pente comme on veut , et du fait que ces quantités sont corrélées physiquement, la méthode de soustraction est obscure.

Et le bruit haute fréquence ne donne aucune information sur le bruit basse fréquence. C'est comme si on voulait corriger de l'anomalie de novembre en France, sans avoir la courbe moyenne auparavant, parce qu'il n'y a que cette année qui serait mesurée : c'est juste impossible.

Commentaire n°13 posté par Gilles le 07/12/2011 à 07h13

Je ne vois vraiment pas ce qui pose problème avec la soustraction du bruit haute fréquence.

A moins qu'on aie des difficultés avec le fait qu'un épisode Niño ou Niña influence la température globale?

On ne conclut pas ici sur l'origine du RC de fond.

C'est peut-être les GES, c'est peut-être la branche montante d'une oscillation naturelle, peut-être les deux, ou autre chose?

Ou alors c'est dû à la Lune?

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 09h36

Je me suis aussi posé une question : pourquoi chez Foster et Rahmstorf le signal de fond débruité volcan, soleil et ENSO est-il constant au lieu d'accélérer d'une décennie à l'autre entre 1979 et 2010?

Une première hypothèse : la non prise en compte d'autres oscillations que l'ENSO. Par exemple, Swanson et Tsonis 2009 s'étaient plutôt intéressés aux couplages / découplages de l'ENSO avec d'autres modes (NAO, PDO, NPI), afin de repérer des "shifts" plus important dans la variabilité intrinsèque basse fréquence.

Une deuxième hypothèse : les fluctuations d'aérosols à la baisse renforcent le signal GES au départ (1979-2000) puis à la hausse l'atténuent à la fin (2000-2010), de sorte que bien que les GES soient en hausse, leur signal reste à peu près similaire au long de la période.

Une troisième hypothèse : les transferts de chaleur océanique ne sont pas constants, ils ont augmenté (vers l'océan profond) au cours de la période étudiée.

Une quatrième hypothèse : avec tout le bruit potentiel des trois autres hypothèses et de pas mal d'autres que l'on pourrait imaginer, une accélération du signal ne pourrait de toute façon être discernable sur une période courte, il faudrait comparer des périodes trentenaires entre elles.

Commentaire n°14 posté par skept le 06/12/2011 à 23h49

"Je me suis aussi posé une question : pourquoi chez Foster et Rahmstorf le signal de fond débruité volcan, soleil et ENSO est-il constant au lieu d'accélérer d'une décennie à l'autre entre 1979 et 2010?"

ben il "accélère" en fait mais pas de façon régulière.

Réponse de meteor le 07/12/2011 à 09h30

En fait, je n'ai pas de problème particulier quand on ôte le bruit du volcanisme et celui du forçage solaire.

Mon incompréhension vient de l'ENSO. Ce signal ne me semble pas spécialement indépendant des GES, puisque l'ENSO varie la quantité de chaleur transférée vers la surface et l'atmosphère, mais que cette quantité de chaleur elle-même contient en partie le signal des GES et des rétroactions aux GES. Par ailleurs, comme on ne sait pas trop ce qui change le genèse, la fréquence et l'amplitude des ENSO, il se peut que les GES aient une influence dans la signature de l'oscillation.

Imaginons que les Nina deviennent plus fréquentes en climat forcé et réchauffé. Dans ce cas, le signal négatif en surface ne pourra pas être retiré des données comme du bruit, cela fera partie des rétroactions au forçage. Et inversement si des Nino plus fréquents sont la conséquence du forçage.

En clair, retirer des signaux dont on sait qu'ils sont indépendants des GES (soleil ou volcan) me paraît normal, mais tant que l'indépendance ENSO-GES n'est pas établie, je ne vois pas bien la légitimité de considérer le premier comme du bruit par rapport au signal.

Commentaire n°15 posté par skept le 06/12/2011 à 22h12

Oui, d'ailleurs je n'avais pas trop compris Skept dans le sujet précédent (ce qui est très rare, vu la bonne qualité de ses interventions en général), il me semblait avoir bien vu Tamino (Grant Foster pour ceux qui ne connaissent pas en passant rarement ici et là-bas) traiter ces bruits dans la T de l'air, pour estimer la tendance :

http://tamino.wordpress.com/2011/01/06/sharper-focus/
http://tamino.wordpress.com/2011/01/20/how-fast-is-earth-warming/
http://tamino.wordpress.com/2011/01/21/phil-jones-was-wrong/

Il me semblait bien aussi avoir lu quelque part dans son blog ou ailleurs, qu'il travaillait à la soumission d'une publication sur ce sujet. Je l'attendais, mais certains disaient qu'elle ne passerait peut-être pas, la voilà donc.

Sinon en prenant en compte de fait toutes les principales oscillations connues avec la courbe Loess sur 65 ans des données de T globale GISS que j'avais diffusée dans ce blog il y a 2 mois environ, que la pente résiduelle depuis 75, est de 0.14°/déc (donc en intégrant aussi la plus ou moins virtuelle oscillation de 60-65 ans selon les travaux des uns et des autres, car même chez Watts, j'avais vu l'article d'un faux sceptique qui a trouvé qu'elle pouvait être un simple artéfact statistique, car ce type d'oscillation visible dans les données de T mondiale sur cette durée insuffisante pour cette longueur de cyle, est typique du bruit avec ce niveau d'auto-corrélation dans les données de T)

Tant qu'il n'y a pas de changements significatifs dans le comportement du bruit, détectés et attribués au RC par les spécialistes, même si physiquement c'est possible sans qu'on puisse encore le démontrer, il n'y a pas de raisons de ne pas traiter ce bruit en attendant de prouver que le bruit a significativement changé par rapport au passé, à cause du RC.

Commentaire n°16 posté par ChristianP le 06/12/2011 à 19h49