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10 novembre 2007 6 10 /11 /novembre /2007 14:27

Un problème classique dans le cadre du réchauffement climatique (RC), est celui du climatologue se voyant sommer d'attribuer telle ou telle anomalie régionale et saisonnière au réchauffement anthropique. L'exceptionnelle fonte estivale de la banquise en 2007, c'est le RC ? la sécheresse en Australie, c'est le RC ? Katrina, c'est le RC ?
Très difficile de répondre évidemment, puisque de façon rigoureuse il faudrait disposer de plusieurs planètes, certaines soumises à un réchauffement climatique et d'autres non, pour pouvoir dire en temps réel si de facon statistiquement significative tel ou tel phénomène apparait comme lié au RC. Les climatologues s'en sortent généralement par une tournure du style: "non, on ne peut pas le dire rigoureusement, mais, s'il se produisait un réchauffement climatique d'origine anthropique, cela ressemblerait à ce qu'on observe ..." ou "ca ressemble à ce qu'on s'attendait à observer..."
Dans un papier récent paru dans Geophysical Research Letters, Yiou et al. (du LSCE) s'intéressent à l'exceptionnelle douceur de l'automne-hiver 2007: peut-on en dire plus à propos de cet évenement, qui a été fortement médiatisé chez nous comme une preuve du RC en cours ?

Voici déjà (graph du haut) les anomalies des moyennes saisonnières des températures quotidiennes minimales, pour l'automne (rouge), pour l'hiver (bleu), pour l'automne/hiver (jaune) entre 1900 et  2006 (moyenne pour une petite 100aine de stations). Les écarts-types de chaque série sont indiqués à droite.


On voit bien le caractère exceptionnel de 2006/2007, avec une anomalie positive sur septembre-février de 3,5 écart-type (2,9°C) - deux fois supérieure à l'anomalie record précédente de 2000.
Le graph du dessous donne le pattern spatial de cette anomalie sept/fev à partir des réanalyses NCEP.

Il est généralement admis que le climat hivernal européen dépend fortement de la fréquence des différents  "régimes de temps" qui prennent place au cours de la saison, pendant quelques jours à quelques semaines. Par exemple le régime "blocking" - a) dans le graph ci-dessous- caractérisé par des hautes pressions sur l'Angleterre ou l'Europe du Nord, amène des vents dominants du nord-est qui maintiennent un temps froid.
Dans un papier paru dans Nature en 99, Corti et al. (parmi d'autres) estimaient que le réchauffement récent en Europe pouvait s'expliquer par une réorganistion des patterns de circulations atmopshérique, sans avoir besoin d'invoquer un forcage radiatif anthropique. Mais cette étude s'arretait en 94. Qu'en est-il une douzaine d'année plus tard ?

Yiou2.jpg



Sur le graphique ci-dessus apparaissent les 4 régimes de temps hivernaux dominants retenus assez classiquement par les auteurs (a et c sont plutôt "froids", b et d "chauds"). A droite sont représentées les anomalies de fréquences des différents régimes entre sept.et fev., avec à chaque fois l'anomalie de T° en orange et au-dessu la corrélation entre les deux.
On ne note pas d'anomalie particulière pour l'un ou l'autre régime pour l'année 2006.

Ensuite, pour chaque jour de sept-fev 2006, les auteurs sélectionnent 10 "flow-analogs" parmi les années 1948-2005, c'est-à-dire 10 jours, pris dans 10 années différentes, mais à chaque fois dans le même mois que le jour de 2006, pour lesquels le pattern atmosphérique est le plus proche possible de celui du jour de 2006 considéré.
Ces températures d'analogs sont en bleu dans le graph ci-dessous, tandis que la vraie courbe d'anomalies de T° 2006 est en rouge. Au-dessus sont indiqués les régime de temps ayant eu lieu au cours de cette période.

yiou3.jpg

Moralité: en moyenne la courbe rouge est 2,2 °C au-dessus des températures des flow-analogs (bleues) ; 49 % des températures 2006 sont au-dessus de ces 10 analogs.
Yiou et al. en déduisent donc qu'il est hautement probable que l'anomalie de températures 2006 résulte d'autres facteurs que la seule circulation atmosphérique.

Les auteurs reprennent ensuite cette analyse année par année: le graph ci-dessous représente le nombre de jours sur l'automne/hiver de l'année considérée, où la température de l'année a dépassée celle des 10 flow-analogs.
Il est frappant de voir que cette proportion ne devient significative que dans le courant de la dernière décade, à partir de 1997 grosso modo.

yiou4.jpg

Il semble donc qu'avec la prise en compte des tendances récentes, le réchauffement automne/hiver sur l'Europe ne puisse plus seulement s'expliquer par des réorganisations de patterns atmosphériques, comme estimé par Corti et al en 99.

Maintenant, cela n'explique pas directement les causes de l'anomalie 2006: les auteurs renvoient pour cela à un papier de Luterbacher et al (2007) et à des considérations sur les anomalies de SST (température de surface de mer) prononcées au large de l'Afrique de l'Ouest, ce qui d'après eux aurait pu contribuer à un transport de chaleur plus efficace durant les épisode de vents du sud-ouest.

NB: ce papier fait écho, je trouve, à un autre papier de GRL en aout dernier, où, de façon parallèle, mais en utilisant d'autres méthodes, une équipe de la NOAA estimait que l'exceptionnelle chaleur sur les USA en 2006 ne pouvait probablement pas s'expliquer sans prendre en compte l'effet de serre additionnel anthropique (voir par exemple ici).

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commentaires

PAk 11/12/2007 22:46

Hey !
petit passage ici avant d'aller au lit.
Le coup des flow-analog, c'est pas un peu subjectif comme méthode d'échantillonage ? en plus, le mois me semble une durée un peu courte, et un peu trop artificielle pour faire quelque chose de significatif

ensuite, c'est bien connu qu'en 2006 automne, le soleil brillait plus fort. enfin, comme les nuages ne passaient pas les alpes, il n'y avait de la neige que du coté francais et suisse, d'ou un albedo limité.
tout cela pour dire que ... je ne comprends pas les graphiques qui accompagnent la description des patterns : quelles données sont représentées ? parce qu'au niveau tendances, et même corrélation (entre quoi et quoi) vu d'ici, c'est un peu du vent ... en passant, je ne comprends pas bien non plus le tout premier graphe. pourquoi les couleurs ne collent pas au trait noir, si le trait noir est la valeur annuelle, et la couleur la distance à la moyenne de la période.

PAk 11/12/2007 22:46

Hey !
petit passage ici avant d'aller au lit.
Le coup des flow-analog, c'est pas un peu subjectif comme méthode d'échantillonage ? en plus, le mois me semble une durée un peu courte, et un peu trop artificielle pour faire quelque chose de significatif

ensuite, c'est bien connu qu'en 2006 automne, le soleil brillait plus fort. enfin, comme les nuages ne passaient pas les alpes, il n'y avait de la neige que du coté francais et suisse, d'ou un albedo limité.
tout cela pour dire que ... je ne comprends pas les graphiques qui accompagnent la description des patterns : quelles données sont représentées ? parce qu'au niveau tendances, et même corrélation (entre quoi et quoi) vu d'ici, c'est un peu du vent ... en passant, je ne comprends pas bien non plus le tout premier graphe. pourquoi les couleurs ne collent pas au trait noir, si le trait noir est la valeur annuelle, et la couleur la distance à la moyenne de la période.

ICE 12/12/2007 19:02

hey ! emporté par son enthousiasmse, tu as posté 2 fois !- sur les couleurs: le trait noir c'est une moyenne de 25 stations depuis 1900, les couleurs de 95 stations depuis 1948.- sur les graphs:  c'est des anomalies de fréquence. Soit X le nb de jours ou un type de temps a pris place une année donnée. anomaly=(X-moy(X))/écart-type(X). qu'il n'y ait pas de tendance est donc normal, pas de corrélation forte avec la température moyenne aussi (pas de type de temps dont la freq explique -statistiquement parlant- à lui seul les variations de température!).par contre une régression multiple  t°=f(freq des 4 types) ne donne pas de bons résultats non plus, d'après Yiou, ce qui est plus surprenant je trouve, apparemment parce que les t° présentent une trend et pas les freq (faudrait voir en détrendant les tempé, peut-être?).Mais le point important c'est qu'il n'y a pas d'anomalie de fréquence particuliere pour 2006.Sinon, écris un petit "Comment by PAK" à GRL sur l'histoire de l'albédo suisse en novembre 2006.. tu tiens un truc !

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