AMO et Hivers français

[TreizeVents]

Suite à une discussion par MP, on m'a proposé de réaliser, sur le même schéma que les quelques autres études, une petite recherche sur la corrélation entre les températures hivernales en France, et les phases de l'Atlantic Multidecal Oscillation.

Pour réaliser cette étude, j'ai donc récupéré pour commencer les données mensuelles de l'AMO (lien vers les données brutes). J'ai calculé pour chaque hiver, jusqu'en 1920, la moyenne hivernale de l'indice de l'AMO ; l'AMO a été considéré comme chaude lorsque l'indice moyen sur le trimestre est >=0.1, comme froide lorsqu'il est <=-0.1, et comme neutre lorsqu'il est compris entre 0.1 et -0.1.

Par suite, j'ai récupéré notamment sur le site de l'ECA les températures moyennes hivernales depuis 1920 pour trois stations : Paris, Lyon et Bordeaux. Ce sont les trois stations qui serviront de base dans cette étude.

Donc, plutôt qu'un long discours, voici le résultat obtenu :

Ce que l'on remarque au premier abord, c'est que les hivers avec une AMO froide sont en moyenne plus doux que les hivers avec AMO chaude, et que la différence est suffisament importante pour considérer qu'elle sort du "bruit statistique". Lors des périodes d'AMO froide, depuis 1920, les hivers ont ainsi été en moyenne plus doux de +0.38° à Paris par rapport aux hivers avec AMO chaude ; cette différence est de +0.40° à Bordeaux et +0.24° à Lyon.

Concernant les grands hivers (anomalie moyenne des trois stations atteignant au moins -1.0°), 43% d'entre eux coincident avec une phase chaude de l'AMO, contre seulement 24% avec une phase froide, ce qui signifie que depuis 1920 on a eu presque le double d'hivers froids en période chaude de l'AMO qu'en période froide. Ainsi, depuis 1920, un peu moins d'un hiver coincidant avec une AMO chaude sur trois (30%) a été bien froid (anomalie d'au moins -1.0°), alors que pour les hivers coïncidant avec une AMO froide ce chiffre trombe à un peu moins de un sur cinq (19%).

N'hésitez pas si vous avez des questions, commentaires ou remarques...

[Just1]

Bonjour TreizeVents,

Merci pour ce travail intéressant !

Peux tu présenter tes résultats également sous forme de graphiques ?

[jepeto86]

Très intéressant, merci XIII pour cette superbe étude

[Dj Ravageur 37]

Bravo. On constate aussi une énorme différence entre Paris et Bordeaux-Lyon sur les hivers à AMO moyenne, une belle différence dans les hivers à AMO négative, et aucune différence signification sur les hivers à AMO positive.

Une piste de réflexion :

Influence de l'AMO sur la force, le nombre et la position des anticyclones thermiques ou dynamique ? Un tel décalage dans les hivers à AMO moyens entre Paris et Bordeaux est à mon sens énorme, ce qui laisserait entendre un contraste plaine du Nord / Sud du pays comme lors de la vague de froid de cet hiver.

[williams]

Pour ceci c'est plutot l'inverse que je verais. Car on a plus d'hivers froids pendant un AMO- que pendant l'AMO+ puis plus d'hivers doux pendant AMO+ que pendant l'AMO-.

Voici une preuve :

En tout on a 60.94% des hivers froids (suivant la moyenne de 1960/90 de 12 stations) qui ont lieu lors des AMO- puis 39.06% des hivers froids qui ont lieu lors du AMO+.

De l'an 1880 a 1920 on a plus d'hivers froids que d'hivers doux. Justement cette periode est quand l'AMO était négative. Puis les hivers se sont rechauffe de 1980 a 2... et l'indice de l"AMO a grimpe aussi en étant positive surtout depuis 1988.

Source de l'indice de l'AMO est la meme celle du NOAA. Puis l'indices des 12 stations de France est celle de la NASA : http://data.giss.nasa.gov/gistemp/station_data/

Williams

[TreizeVents]

Ce qui fausse un peu ton résultat en mon sens Williams, c'est que tu résonnes sur une période longue qui a connu un réchauffement conséquent avec en plus des moyennes qui ne sont basées que sur une petite partie de cette période (et plutôt en fin de période d'ailleurs). Déjà, j'ai préféré ne pas aller au dela de 1920 du fait de ce problème, et c'est pour cela aussi que j'ai pris en compte les anomalies par rapport aux moyennes de toute la période (soit 1920-2009).

D'ailleurs, cela ressort franchement sur tes résultats : tu as 39 hivers froids sur 64 (60%) qui sont situés dans la première moitié de période, alors que 38 hivers doux sur 65 (58%) sont situés dans la seconde moitié de période. Il t'aurait peut-être fallu, sur une période aussi longue, détrender les courbes (personnellement je l'avais fait au départ pour mon étude mais le résultat variait si peu que finalement j'ai laissé), et/ou utiliser une moyenne basée sur toute la période.

D'autre part, trois petites remarques qui me viennent à l'esprit :

- Apparemment, tu considères comme froid tout hiver ayant une anomalie inférieure à 0°, et comme chaud tout hiver ayant une anomalie supérieure à 0°. Ce qui signifie que dans ton résultat, un hiver comme 1963 a la même valeur qu'un 1991, ou qu'un 2007 ne vaut pas plus qu'un 1984...

- De la même manière, cette façon de procéder peut donner de fausses impressions sur la véritable valeur des hivers pris en compte. Imaginons que, pour une phase de l'AMO donnée, tu aies cinq hivers dont les anomalies seraient de +0.12°, -1.86°, +0.34°, +0.18° et -1.56°. En procédant comme tu le fais, tu obtiens une majorité d'hivers doux (3 contre 2) avec donc une tendance à la douceur, sur cinq hivers dont la moyenne est de -0.56° !

- Enfin, pour l'AMO, de la même manière tu raisonnes un peu sur du "tout noir ou tout blanc" : dès que l'AMO atteint 0,01 tu la considère comme chaude alors que dès qu'elle atteint -0,01 tu la considères comme froide. Je pense que quand on travaille sur ce genre d'indices, il faut se donner des "marges de manoeuvre" et considérer qu'il existe toujours une phase neutre entre le chaud et le froid. C'est le cas pour la NAO, l'ENSO, etc...

Pour donner un exemple des conséquences de ce problème, j'ai repris les données de Paris jusqu'en 1900 (je n'ai pas les données antérieures) :

La courbe bleue correspond aux anomalies hivernales à Paris exprimées par rapport à la moyenne 1900-2009, et la courbe rose correspond à ces mêmes anomalies mais corrigée du réchauffement climatique.

En raisonnant comme tu l'as fait pour ton étude, cela nous donne :

- En partant des anomalies 1961-1990, en période d'AMO froide on obtient 55% d'hivers déficitaires et 45% d'hivers excédentaires, et en période d'AMO chaude on obtient exactement l'inverse soit 45% d'hivers déficitaires et 55% d'hivers excédentaires. Beaucoup plus d'hivers déficitaires en période d'AMO froide, c'est exactement ce que tu trouves.

- En passant seulement aux anomalies 1900-2009, en période d'AMO froide le nombre d'hivers déficitaires passe à 48% contre 52% d'hivers excédentaires, tandis qu'en période d'AMO chaude on passe à 41% d'hivers déficitaires pour 59% d'hivers excédentaires. Déjà, en période d'AMO froide, le nombre d'hivers excédentaires passe maintenant au dessus de celui du nombre d'hivers déficitaires.

- Et maintenant en corrigeant la courbe du réchauffement climatique, en période d'AMO froide le nombre d'hivers déficitaires passe à 46% (donc pour 54% d'hivers excédentaires), tandis qu'en période d'AMO chaude le nombre d'hivers déficitaires grimpe à 44%, pour 56% d'hivers excédentaires. On a quasiment rétabli l'équilibre entre les deux.

Je note qu'avec les anomalies non corrigées, les hivers "AMO+" sont en moyenne plus doux de 0.22° que les hivers "AMO-". Après correction de la courbe, la différence devient très faible (0.05°).

De l'an 1880 a 1920 on a plus d'hivers froids que d'hivers doux. Justement cette periode est quand l'AMO était négative. Puis les hivers se sont rechauffe de 1980 a 2... et l'indice de l"AMO a grimpe aussi en étant positive surtout depuis 1988.

Certes, mais il y a deux questions qui se posent quand même :

- Tu dis que l'on a plus d'hivers froids de 1880 à 1920, justement au moment où l'AMO était négative, mais en même temps dans notre période de réchauffement actuelle il n'y a rien d'étonnant à ce que les années les plus lointaines soient les plus froides. Dans le même ordre d'idée, si je faisais remonter l'étude jusqu'en 1850, je trouverais très probablement encore davantage (ou au minimum autant) d'hivers froids entre 1850 et 1890 qu'entre 1880 et 1920, hors entre 1850 et 1890 l'AMO était en phase chaude...

- Tu dis que les hivers se sont réchauffés depuis 1980, en meme temps que l'AMO regrimpait. Certes, entre le pic froid de l'AMO de 1976 et 2009, la tendance des températures hivernales à Paris est de +0.44° par décennie. Mais si l'on regarde ce qu'il s'est passé entre le pic froid de 1912 et le pic chaud de 1946, période durant laquelle l'AMO est autant remontée qu'entre 1976 et les années 2000, la tendance à Paris a affiché un refroidissement de -0.33° par décennie ! Si tu attribues à la remontée de l'AMO le réchauffement entre les années 1980 et aujourd'hui, comment expliques-tu le net refroidissement entre 1912 et 1946, période durant laquelle l'AMO connaissait une remontée similaire en intensité ?

La où cela devient encore plus étonnant, c'est que la tendance des températures hivernales à Paris, entre le pic chaud de l'AMO de 1945 et son pic froid de 1976, a affiché un réchauffement de +0.50° par décennie. Ce qui signifie que pendant toute cette période où l'AMO n'a cessé de chuter, les températures hivernales à Paris se sont réchauffées et de manière encore plus rapide qu'entre 1976 et 2009 !

Encore mieux, on constate également que la tendance entre 1900 -je n'ai pas les données antérieures- (période chaude de l'AMO) et 1916 (pic froid), période durant laquelle l'AMO était en phase descendante, affiche pas moins de +1.41° par décennie, soit davantage encore qu'entre 1945 et 1976...! Bien que je pense qu'il faille mettre ce résultat davantage à caution du fait que la période de référence est bien plus courte, cela nous donne quand même un verdict sans appel pour Paris :

Avec un tel résultat, il va t'être très difficile de soutenir que AMO montante = réchauffement et AMO descendante = refroidissement

[williams]

Ce qui fausse un peu ton résultat en mon sens Williams, c'est que tu résonnes sur une période longue qui a connu un réchauffement conséquent avec en plus des moyennes qui ne sont basées que sur une petite partie de cette période (et plutôt en fin de période d'ailleurs). Déjà, j'ai préféré ne pas aller au delà de 1920 du fait de ce problème, et c'est pour cela aussi que j'ai pris en compte les anomalies par rapport aux moyennes de toute la période (soit 1920-2009).

Je l’avais fais ainsi par manque de temps avant hier alors je l’ai refais mais comme tu l’as dis donc avec hivers doux si c’est supérieurs à 0.5°C et non 0°C, hivers froids si c’est inférieurs à -0.5°C et suivant la moyenne de 1881 à 2009 et non de 1960 à 1990. Puis pour l’AMO ils sont pris en compte en tant que AMO+ si l’indice est supérieur a 0.1 et AMO- si l’indice est inférieur a -0.1 comme tu le dis à ton premier post. Voilà que le pourcentage va encore plus dans le sens que je disais au premier post car ainsi en tout on a 65.52% (et non 60.94%) des hivers froids (suivant la moyenne de 1881 à 2009 de 12 stations françaises) qui ont lieu lors des AMO- puis 34,48% (et non 39.06%) des hivers froids qui ont lieu lors du AMO+. Puis on a 54.04% des hivers doux qui ont lieu lors du AMO+ et 45.95% des hivers doux lors du AMO-.

Voici le schéma en tenant compte cette fois de ce que tu disais (indice AMO sup. ou inf. à 0.1, anomalie des températures sup. ou inf. a 0.5°C et sur une moyenne de 1881 à 2009) :

Puis si j’ai mis une période aussi longue c’est par ce que l’AMO a un cycle de 70 ans environs donc commencer en 1920 c’est trop juste pour voir les liens comme 1920+70=1990 donc un seul cycle complet de l’AMO. Alors que de 1881 a 2009 nous avons 2 périodes avec la phase de l’AMO négative complète, 1 avec la phase de l’AMO positive complète puis une phase de l’AMO positive presque complète.

La où cela devient encore plus étonnant, c'est que la tendance des températures hivernales à Paris, entre le pic chaud de l'AMO de 1945 et son pic froid de 1976, a affiché un réchauffement de +0.50° par décennie. Ce qui signifie que pendant toute cette période où l'AMO n'a cessé de chuter, les températures hivernales à Paris se sont réchauffées et de manière encore plus rapide qu'entre 1976 et 2009 !

Si tu te bases entre 2 hivers donc 2 années ceci ne va pas en climatologie. Si non on pourrait dire que le temps se refroidi comme cet hiver 2008/09 a été bien plus froid que l’hiver 2007/08. Donc si on se base sur une période de 30 ans, comme on le fait en climatologie, en comparant la moyenne des températures de 1915 à 1945 puis celle de 1946 à 1976 alors on a même moyenne à 0.09°C près. Car les moyennes pour la France (12 stations ici) sont :

De 1915 à 1945 => 4.04°C

De 1946 à 1976 => 4.15°C

Et rien que pour Paris c’est proche la différence.

Avec un tel résultat, il va t'être très difficile de soutenir que AMO montante = réchauffement et AMO descendante = refroidissement

Ce n’est pas suivant que l’AMO est montante ou descendante mais plutôt si l’AMO est bien positive ou bien négative. Car c’est l’anomalie de la SST qui joue sur la météo. Justement en automne j’avais montré ceci ici /index.php?showtopic=33645&view=findpost&p=854821'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?show...st&p=854821 Comme on le voit les hivers ont tendance a être froid quand plus la SST est négative et ou plus une bande du golf du Mexique jusqu'au cote de la France est avec une anomalie négative et large plus il fait froid. Sur les hivers 1984/85, 1985/86, 1995/96, 1996/97, 2005/06 et 2008/09 dont on voit ceci (2008/09 n’est pas dans le schéma mais tout l’a vu cet hiver) il y a 4 hivers sur 6 qui ont un AMO-.

Williams

[Radoux]

Ce qui fausse un peu ton résultat en mon sens Williams, c'est que tu résonnes sur une période longue qui a connu un réchauffement conséquent avec en plus des moyennes qui ne sont basées que sur une petite partie de cette période (et plutôt en fin de période d'ailleurs). Déjà, j'ai préféré ne pas aller au delà de 1920 du fait de ce problème, et c'est pour cela aussi que j'ai pris en compte les anomalies par rapport aux moyennes de toute la période (soit 1920-2009).

Je l’avais fais ainsi par manque de temps avant hier alors je l’ai refais mais comme tu l’as dis donc avec hivers doux si c’est supérieurs à 0.5°C et non 0°C, hivers froids si c’est inférieurs à -0.5°C et suivant la moyenne de 1881 à 2009 et non de 1960 à 1990. Puis pour l’AMO ils sont pris en compte en tant que AMO+ si l’indice est supérieur a 0.1 et AMO- si l’indice est inférieur a -0.1 comme tu le dis à ton premier post. Voilà que le pourcentage va encore plus dans le sens que je disais au premier post car ainsi en tout on a 65.52% (et non 60.94%) des hivers froids (suivant la moyenne de 1881 à 2009 de 12 stations françaises) qui ont lieu lors des AMO- puis 34,48% (et non 39.06%) des hivers froids qui ont lieu lors du AMO+. Puis on a 54.04% des hivers doux qui ont lieu lors du AMO+ et 45.95% des hivers doux lors du AMO-.

Voici le schéma en tenant compte cette fois de ce que tu disais (indice AMO sup. ou inf. à 0.1, anomalie des températures sup. ou inf. a 0.5°C et sur une moyenne de 1881 à 2009) :

Puis si j’ai mis une période aussi longue c’est par ce que l’AMO a un cycle de 70 ans environs donc commencer en 1920 c’est trop juste pour voir les liens comme 1920+70=1990 donc un seul cycle complet de l’AMO. Alors que de 1881 a 2009 nous avons 2 périodes avec la phase de l’AMO négative complète, 1 avec la phase de l’AMO positive complète puis une phase de l’AMO positive presque complète.

La où cela devient encore plus étonnant, c'est que la tendance des températures hivernales à Paris, entre le pic chaud de l'AMO de 1945 et son pic froid de 1976, a affiché un réchauffement de +0.50° par décennie. Ce qui signifie que pendant toute cette période où l'AMO n'a cessé de chuter, les températures hivernales à Paris se sont réchauffées et de manière encore plus rapide qu'entre 1976 et 2009 !

Si tu te bases entre 2 hivers donc 2 années ceci ne va pas en climatologie. Si non on pourrait dire que le temps se refroidi comme cet hiver 2008/09 a été bien plus froid que l’hiver 2007/08. Donc si on se base sur une période de 30 ans, comme on le fait en climatologie, en comparant la moyenne des températures de 1915 à 1945 puis celle de 1946 à 1976 alors on a même moyenne à 0.09°C près. Car les moyennes pour la France (12 stations ici) sont :

De 1915 à 1945 => 4.04°C

De 1946 à 1976 => 4.15°C

Et rien que pour Paris c’est proche la différence.

Avec un tel résultat, il va t'être très difficile de soutenir que AMO montante = réchauffement et AMO descendante = refroidissement

Ce n’est pas suivant que l’AMO est montante ou descendante mais plutôt si l’AMO est bien positive ou bien négative. Car c’est l’anomalie de la SST qui joue sur la météo. Justement en automne j’avais montré ceci ici http://forums.infoclimat.fr/index.php?showtopic=33645&view=findpost&p=854821" target="_blank">/index.php?show...st&p=854821'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?show...st&p=854821 Comme on le voit les hivers ont tendance a être froid quand plus la SST est négative et ou plus une bande du golf du Mexique jusqu'au cote de la France est avec une anomalie négative et large plus il fait froid. Sur les hivers 1984/85, 1985/86, 1995/96, 1996/97, 2005/06 et 2008/09 dont on voit ceci (2008/09 n’est pas dans le schéma mais tout l’a vu cet hiver) il y a 4 hivers sur 6 qui ont un AMO-.

Williams

Bonjour,Par contre il y a une étrange corrélation entre l'évolution des glaciers alpins (français et suisses) et ce graphique AMO.En effet pendant les périodes négatives les glaciers précités ont tendence à reculer moins vite ,voir se stabiliser,ou même reprendre une augmentation pour certains.Par exemple la brusque remonté de la mer de glace pendant les années 70/8O.On peut dire que de 55 à 85 les glaciers se portaient bien.Je vous propose d'aller voir le graphique de mesure des glaciers suisses vous verrez qu'il se colle presque parfaitement à la courbe de AMO.Pendant les périodes positive AMO les glaciers ont de forts retraits.Pourtant les temperatures hivernales (liées à l'AO)n'ont que peut d'effet sur les glaciers.Qu'il fasse -15 en plaine ou non il fera assez froid pour entretenir la glace au coeur de l'hiver.Ce qui influe surtout les glaciers c'est les précipitations hivernales et printannieres (surtout printannieres)et les temperatures estivales.La AMO elle se verifie surtout l'hiver me semble t il alors pourquoi une telle influence sur les glaciers?

'hiver me semble t il pourquoi alors

[Invité Guest]

L'AMO positive est assez bien corrélé avec un réchauffement de l'Hémisphère Nord en été, et notamment sur l'Arc Alpin.