AMO - Atlantic Multidecadal Oscillation

[TreizeVents]

On en parle souvent, surtout dans les topics de prévisions saisonnières, où on le considère comme un indice assez important en matière de climatologie : c'est l'Atlantic Multidecadal Oscillation, où plus généralement l'AMO.

Plus particulièrement, alors que je m'interrogeais initialement sur la véritable valeur de cet indice, j'en suis venu à certaines interrogations concernant la méthode de calcul de l'AMO. Alors, s'il y a des experts sur le sujet...

Pour commencer par le commencement, cet indice est basé sur les températures de surface de l'Atlantique, dans une zone se répartissant en latitude entre 0° et 60° nord, et en longitude entre 7,5 et 75° ouest. Vu que cela n'est pas forcément parlant dit ainsi, voici ce que cela donne sur la carte :

Un petit constat à la vue de cette carte, la zone de calcul de l'AMO ne prend pas en compte toutes les zones maritimes au nord et nord-ouest de l'Europe, par contre sont prises en compte les régions tropicales depuis l'Afrique jusqu'à Haïti. Cela relativise un peu, géographiquement, l'importance que l'on a parfois tendance à donner à cet indice pour le climat Européen et/ou le suivi de l'état de santé de la dérive nord Atlantique. Mais bon ça c'est un autre débat.

Ma vrai question, à laquelle je n'ai pas trouvé de réponse et en appelle donc aux experts, c'est celle-ci : est-ce que le calcul de l'indice de l'AMO se fait uniquement sur les températures de surface de l'Atlantique (SST), ou il y a t-il une pondération qui est faite pour "essayer" d'en sortir la trace du réchauffement climatique ?

Je suis d'abord parti des valeurs de l'AMO que l'on trouve traditionnellement sur la toile, avec ce graphique bien connu réalisé à partir des données de la NOAA :

On trouve également un calcul de l'AMO chez Hadley :

Les deux courbes se ressemblent très fortement, même si quelques petites différences sont visibles (comme la période positive de la fin du XIXè siècle, plus marquée chez la NOAA que Hadley).

Jusqu'à présent, je pensais que ces courbes étaient réalisées directement à partir des températures de surface de l'Atlantique, avec juste des données peut-être un peu moins fiable pour les données anciennes (avant 1940/1950) du fait qu'il s'agit de reconstructions à partir de proxies.

Du coup, la réflexion qui me venait à l'esprit, et je ne suis probablement pas le seul : en fait les oscillations de l'AMO font que la zone de l'Atlantique prise en compte n'est pas vraiment plus chaude aujourd'hui, qu'elle ne l'était entre 1930 et 1960, où même peut-être à la fin du XIXè siècle. Et dans les années 1970, l'Atlantique était quasiment au plus froid depuis près de deux siècles.

Sauf que je suis tombé sur une courbe de Hadley qui m'a mis un gros doute (il y avait déjà un indice dans la première courbe postée ci-dessus, "Warm removed") :

Ceci représenterait donc les vraies températures brutes de l'Océan Atlantique depuis la fin du XIXè siècle, sans aucune correction (sous-entendu : les autres courbes étaient corrigés pour isoler et matérialiser l'AMO) ?

Donc en fait, contrairement à ce que laissaient penser les premières courbes, au plus fort de la phase froide de 1970 l'Atlantique avait la même température qu'à la sortie de la phase chaude de la fin du XIXè ? Et les températures de surface actuelles seraient en réalité quasiment trois fois plus élevées qu'elles ne l'étaient durant la phase chaude des années 1930 à 1960 ?

Pourtant, aucune des pages de l'AMO que j'ai consulté ne signale cette "correction" des données initiales de SST pour parvenir à cet indice, donc je ne parlerais pas davantage des formules utilisées.

J'ai essayé de voir si je pouvais trouver sur internet des séries des SST de l'Atlantique depuis plusieurs années pour comparer ces valeurs aux courbes, mais je n'ai rien trouvé. J'ai regardé par curiosité avec les anomalies de SST de l'Hémisphère Nord (cela peut donner une idée même si ce n'est pas forcément juste, ce serait comme si on voulait confirmer l'évolution des températures en Normandie en regardant la moyenne de toute la France), et la courbe obtenue est très proche de celle de Hadley sans correction des données.

Les réanalyses de la NOAA montrent également que les températures de surface dans la zone de calcul de l'AMO ont été très largement supérieures ces dernières années par rapport aux années 1950. Exemple rien qu'avec la comparaison entre 1955/1960, et 2005/2010, sur la zone ciblée :

Ces cartes matérialisent, faute des SST qui sont indisponibles, le températures de surface - ce qui s'en rapproche suffisamment pour en être un bon indicateur. Et en l’occurrence, un indicateur qui confirmerait aussi que l'indice de l'AMO est "corrigé" du réchauffement climatique.

Des avis d'experts ?

[Invité Guest]

Si la question est spécifiquement, l'AMO est-t-elle calculée après avoir retiré l'influence du réchauffement ? La réponse est sans hésiter oui, comme pas mal de séries d'indices.

Si vous voulez, vous avez aussi la page de l'ERL avec les données de l'AMO lissées et non lissées, et les données brutes de l'Atlantique qui montre une claire tendance au réchauffement.

http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/timeseries/AMO/

À la question, a-t-elle une influence sur nos contrées ? La aussi, oui sans hésiter. L'AMO positive favorise les sécheresses du centres des USA (le Dustbowl de 1930, la sécheresse de 1950, peut être la période de sécheresse également, à voir avec le temps), favorise une plus grande activité cyclonique dans l'Atlantique (la différence entre 1994 et 1995 est spectaculaire, par contre avant 1965, donc durant la précédente période AMO positive, les relevées sont incomplets, donc impossible à dire si la phase "plus chaude" de l'AMO actuellement a crée une diff' significative niveau activité cyclonique), favorise l'effacement de l'anticyclone subtropical et est lié en partie à l'AO dans le sens qu'on retrouve généralement le couple AMO+/AO- (exemple de l'année dernière, où l'AO, l'AMO, et la PDO, se sont fait une partouze avec des résultats spectaculaires), favorise la mousson du Sahel (souvenir des années 70/80 où on nous faisait pleurer sur les pauvres petits sahéliens crevant de faim. Ce n'est pas pour les sahéliens que je dis cela, c'est dramatique une sécheresse, mais c'est surtout que c'est cyclique. On notera aussi que la mousson plus active favorise également l'activité cyclonique dans l'Atlantique), favorise les sécheresses du Brésil (1997, 2005, 2010, même si cela semble devenir de pire en pire). L'AMO en elle même est liée à des considérations au niveau de la circulation thermohaline (Gulf Stream et toussa), avec peut être même un lien au niveau de la banquise mais j'ai un doute là.

À la question, l'AMO est-elle une "vraie" oscillation ? Probablement. Des oscillations de la circulation thermohaline de l'Atlantique existe depuis l'Holocène possiblement.

http://holocene.meteo.psu.edu/shared/articles/KnightetalGRL05.pdf

P.S. : Juste pour préciser que le lien de l'ESRL permet d'avoir toutes les données et les méthodes de calcul de votre premier graphique (il y a l'AMO longue lissé et non lissée tel que sur votre graphique, l'AMO courte lissée et non lissée, et les données des SST de l'Atlantique qui ont un peu près la même tronche que celles du deuxième graphique de l'Hadley Center).

[ChristianP]

J'avais vu un post de Tamino qui a traité l'AMO, d'après lui, le signal du réchauffement n'est pas assez bien supprimé :

http://tamino.wordpress.com/2011/01/30/amo/

Ici aussi un autre traitement intéressant de l'AMO par Zeke :

http://rankexploits.com/musings/2011/the-atlantic-multidecadal-oscillation-and-modern-warming/

[TreizeVents]

Un petit "Up", nouvelle question à laquelle je n'ai pas trouvé de réponse, alors peut-être que Paix ou Christian sauront m'éclairer un peu :

Pourquoi l'AMO réagit, avec un retard d'environ 8 mois, à l'ENSO ?

S'agit-il d'une véritable corrélation qui existerait entre l'oscillation reine du Pacifique, faisant réagir par des mécanismes particuliers l'oscillation Atlantique plus d'un semestre plus tard ?

Ou s'agit-il seulement d'un "artefact" du réchauffement / refroidissement lié aux phases de l'ENSO, et venant polluer le calcul de détermination de l'AMO ?

Bon, j'ai fait cela sommairement car je m'en suis rendu compte par hasard hier, mois voici ce que cela donne quand on compare les moyennes annuelles de l'ENSO retardées de 8 mois (divisées par 10 pour ajustement graphique), et les moyennes annuelles de l'AMO :

[Invité Guest]

Je ne vais pas faire une réponse détaillé, désolé

Plus cela va, et plus je me demande si l'AMO est une vraie fluctuation du climat, mais admettons. L'AMO est forcé par l'ENSO et l'AO essentiellement par le couplage des flux de surfaces (wind stress et surface heat flux, trivialement le gars qui souffle sur le café pour le refroidir /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20"> ). L'exemple devenu un cas d'école est 2010 où l'ENSO et l'AO ont contribué à un effondrement des HP atlantiques et des alizés, avec un Atlantique en surchauffe tout prêt pour la saison cyclonique à accueillir du très lourd (Danielle, Earl, Ivan, Karl, ... ).

[TreizeVents]

Je n'ai pas trouvé d'explications sur la corrélation entre l'ENSO et l'AMO, mais en remontant jusque dans les données brutes des SST on peut constater qu'il y a une certaine "diffusion" retardée tantôt des réchauffements liés aux épisodes de Niño, tantôt des refroidissements liés aux Niña, sur les autres océans, l'Atlantique n'y faisant pas exception. Il en résulte que l'AMO, étant calculée directement à partir des SST sans aucun retraitement, se retrouve impactée de manière assez significative par l'ENSO (cf le graphique ci-dessus).

Au final, cela montre que les variations courtes de l'AMO (sur un an ou deux) ne valent pas grand chose, puisque comme on le voit sur le graphique d'au dessus cela découle en grande majorité de l'ENSO.

Déjà que je pensais que l'AMO était un indice de "seconde zone" (pour être poli), au final je n'irais pas jusqu'à me demander si cette fluctuation existe seulement comme toi Paix, mais à tout le moins si elle vaut vraiment pas grand chose.

Le fond de ma pensée, c'est qu'il doit clairement exister (ou du moins qu'il a clairement existé, avec les profonds changements climatiques actuels bien malin qui peut dire si telle ou telle oscillation continuera d'exister en la forme) une certaine oscillation des régimes des vents, concernant tant la zone Atlantique que l'Amérique du Nord et l'Europe. On a tout de même pas mal d'éléments, de la Floride à la Scandinavie, qui semblent prouver l'existence d'une telle oscillation.

Cela étant, le seul véritable moyen que l'on a trouvé pour mesurer cette oscillation, à savoir les températures de surface de l'Océan, sont beaucoup trop soumises aux effets d'évènements extérieurs (l'ENSO donc, mais aussi tout bêtement le RC). Au point que j'en viens à douter de leur pertinence.

Comprenons-nous bien : je ne nie donc pas l'existence d'une oscillation Atlantique qui impacterait le climat tant de la façade Atlantique de l'Amérique du Nord que l'Europe et jusqu'au Groenland. Mais je pense de plus en plus sérieusement que l'indice qui nous sert aujourd'hui à mesurer cette oscillation, de la manière dont il est établi, est si peu fiable qu'il en devient douteux.

Les analyses de Zeke et de Tamino, très intéressantes au passage (lien donné par Christian un peu plus haut), vont d'ailleurs dans le même sens en partant pourtant de deux autres arguments différents que le mien (corrélation ENSO / AMO).

[Invité Guest]

Certes, je ne remets pas en cause l'AMO, mais je penses qu'elle est plus un mode de variabilité si je puis dire, en lien avec l'AO notamment, qu'une véritable oscillation ayant une certaine période comme peuvent l'être la PDO ou l'ENSO. Il est clair aussi qu'un des modèles de l'ENSO est un stockage et déstockage périodique de l'énergie du warm pool, et que cette énergie doit bien diffuser quelque part. Spécifiquement pour l'Atlantique tropical et subtropical cependant, qui ont un poids important dans le calcul de l'AMO, on note une très nette corrélation des alizés avec l'ENSO :

En sachant que de base, le vent zonal de l'Atlantique tropical et subtropical est négatif, i.e. que si on rajoute du positif en ENSO ++ (corrélation positif), on obtient ~ 0 (les ordres de grandeurs sont les mêmes, donc un plus et un moins, cela s'annule). Cela tient à l’affaiblissement de la cellule de Hadley, sa partie équatoriale étant étouffé par le fils terrible du Pacifique. C'est d'ailleurs un mécanisme de couplage possible de l'ENSO avec l'AO, via l'AMO, une autre pièce du puzzle qu'avait abordé avec justesse mike dans son post sur le lien ENSO/HN.

[ChristianP]

Message annulé, je ne sais pas pourquoi j'ai confondu la PDO avec l'AMO.