En défense de Milankovitch

[charles.muller]

Dans une étude paru ce mois dans les GRL, Gerard Roe revient sur le rôle des cycles solaires Milankovitch dans les épisodes de glaciation et déglaciation. Son travail suggère que les variations du forçage orbital en été et en hautes latitudes, associées aux variations conséquentes des glaces (et de leur albedo), sont les moteurs principaux des déglaciations. Il conclut que le rôle du CO2 (passage d'approx. 200 à 280 ppm) reste secondaire dans ce phénomène, et suit plutôt qu'il n'accompagne (a fortiori provoque) le retrait rapide des glaces. Le forçage orbital semi-annuel solaire est par exemple cinq fois supérieur aux 2 W/m2 que représente la hausse de CO2 (de 80 ppm).

La comparaison entre le dernier maximum glaciaire (voici 23.000 ans env.) et la période pré-industrielle est un exercice privilégié en paléoclimatologie pour essayer d'estimer la sensibilité climatique aux GES. Il s'agit des périodes récentes où l'on dispose à la fois d'une amplitude importante (5°C), d'assez bonnes données et d'un schéma de circulation général connu (contrairement à des périodes plus anciennes où les modèles sont moins contraints en raison des évolutions importantes, notamment tectoniques, et des proxies plus difficiles à interpréter).

Ce travail de Roe m'amène à reposer la question (sans réponse de wetterfrosch, sirius, jice ou autres spécialistes pour l'instant) de la prise en compte du forçage orbital dans les modèles paléo. Je n'arrive pas bien à comprendre si celui-ci est simplement intégré à travers le forçage positif albedo (= retrait des glaces). De manière générale, je saisis mal comment un modèle paléo. démêle les forçages de leurs rétroactions, surtout quand ils sont intriqués à ce point. Dans notre cas de figure, si le retrait des glaces représente un déséquilibre de 5 W/m2 (valeur d'exemple) entre les périodes comparées, et si ce retrait est attribuable au soleil et au GES, comment au juste déduit-on la sensibilité climatique spécifique aux GES ?

Réf.

GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 33, L24703, doi:10.1029/2006GL027817, 2006

In defense of Milankovitch

Gerard Roe

Department of Earth and Space Sciences, University of Washington, Seattle, Washington, USA

Abstract - The Milankovitch hypothesis is widely held to be one of the cornerstones of climate science. Surprisingly, the hypothesis remains not clearly defined despite an extensive body of research on the link between global ice volume and insolation changes arising from variations in the Earth's orbit. In this paper, a specific hypothesis is formulated. Basic physical arguments are used to show that, rather than focusing on the absolute global ice volume, it is much more informative to consider the time rate of change of global ice volume. This simple and dynamically-logical change in perspective is used to show that the available records support a direct, zero-lag, antiphased relationship between the rate of change of global ice volume and summertime insolation in the northern high latitudes. Furthermore, variations in atmospheric CO2 appear to lag the rate of change of global ice volume. This implies only a secondary role for CO2 – variations in which produce a weaker radiative forcing than the orbitally-induced changes in summertime insolation – in driving changes in global ice volume.

Article en pdf (draft)

http://earthweb.ess.washington.edu/roe/Pub...Defense_GRL.pdf

[Invité]

Ce travail de Roe m'amène à reposer la question (sans réponse de wetterfrosch, sirius, jice ou autres spécialistes pour l'instant) de la prise en compte du forçage orbital dans les modèles paléo. Je n'arrive pas bien à comprendre si celui-ci est simplement intégré à travers le forçage positif albedo (= retrait des glaces). De manière générale, je saisis mal comment un modèle paléo. démêle les forçages de leurs rétroactions, surtout quand ils sont intriqués à ce point. Dans notre cas de figure, si le retrait des glaces représente un déséquilibre de 5 W/m2 (valeur d'exemple) entre les périodes comparées, et si ce retrait est attribuable au soleil et au GES, comment au juste déduit-on la sensibilité climatique spécifique aux GES ?

Réf.

Dans le cas de l'albédo il n'y a pas forcément un forçage thermique global qui peut en être à l'origine.

Le forçage positif en question est bien celui qui résulte d'une variation d'albédo.

S'il s'agissait de suie qui se dépose sur la glace d'année en année on n'aurait pas tant de pb à l'expliquer et bien dans ce cas il s'agit d'une insolation d'été plus forte chaque année qui libère du sol sans glace ni neige.

Où est la différence?

Si la variation d'albédo est connue, on en déduit le forçage résultant.

Celui-ci est certainement voisin de 5 à 7 W/m2, en effet, correspondant à une transformation de 10% de la surface terrestre des hautes latitudes avec variation d'albédo de 0.5.

On sait par ailleurs que la variation de GES est de l'ordre de 2 W/m2 pdt la période.

Si l'on assimile les 2 forçages TOA et qu'on connait la variation globale de température il est assez facile de déterminer la part de chacun dans cette augmentation globale.

Bien sûr il faut tenir compte du fait que pendant cette période le forçage solaire global n'est peut-être pas constant.

Mais sincèrement je ne vois pas bien où est le problème.

[charles.muller]

(...)

Mais sincèrement je ne vois pas bien où est le problème.

Le problème pour moi est que la sensibilité climatique intègre l'effet direct du forçage et ses effets indirects (les rétroactions). Si je veux calculer la sensibilité climatique au CO2, je dois donc estimer la valeur radiative en forçage direct (80 ppm, 2W/m2 dans notre cas), mais aussi et ensuite la valeur des rétroactions. Je ne saisis pas comment la fonte des neiges / glaces intervient dans le calcul (est-elle par exemple considérée en partie comme une rétroaction de la hausse CO2). Ni d'ailleurs comment on peut dire de manière plus générale : telle rétro-action climatique entre 23.000 BP et 1750 AD est attribuable au forçage orbital, telle autre au forçage CO2, telle autre au forçage CH4, etc.

S'ajoute dans notre cas le fait que la fonte neige/glace, normalement considérée comme une rétroaction, semble ici comptabilisée comme un forçage à part entière sur la période analysée (c'est du moins ce qui ressortait des graphiques d'explication de modèles paléo., sur lesquels je ne mets plus la main présentement, mais que wetterfrosch nous avait signalés dans une précédente discussion).

Reprenons au départ et imaginons un modèle simplifié avec deux agents :

- CO2 : 2 W/m2,

- albedo fonte : 5 W/m2,

- un delta T : 5 °C.

Suffit-il de conclure dans ce cas que la sensibilité climatique CO2 est 2/7 de 5°C ?

[Marot]

....

Suffit-il de conclure dans ce cas que la sensibilité climatique CO2 est 2/7 de 5°C ?

Peux-t-on simplement supposer qu'en période de déglaciation et donc d'augmentation des températures de surface, il y a un dégazage de CO² par les océans ?

[Invité]

Reprenons au départ et imaginons un modèle simplifié avec deux agents :

- CO2 : 2 W/m2,

- albedo fonte : 5 W/m2,

- un delta T : 5 °C.

Suffit-il de conclure dans ce cas que la sensibilité climatique CO2 est 2/7 de 5°C ?

C'est sans doute bp plus complexe mais en l'absence de forçage solaire global c'est au moins celà.

On aboutit en fait, selon moi, à une sensibilté climatique variable avec la teneur en CO2.

D'aucuns disent que c'est à partir du moment où il y a eu faible teneur de CO2 (disons < 300 ppm pour fixer les idées) que les glaciations du quaternaire ont commencé à se produire.

Ce que l'on peut considérer c'est que les cycles de Milankowitch exagèrent encore cette sensibilité.

On peut également attribuer le phénomène terre boule de neige à une baisse de cette teneur en CO2 due, entr'autres, à la tectonique des plaques.

Là aussi le système terrestre est tel qu'il exagère la sensibilité climatique du CO2.

Voir Gilles Ramstein.

[charles.muller]

Peux-t-on simplement supposer qu'en période de déglaciation et donc d'augmentation des températures de surface, il y a un dégazage de CO² par les océans ?

Oui, mais c'est encore un autre problème (à mon sens). Le réchauffement lancé par le forçage orbital se traduit par des variations dans le cycle du carbone, dont la résultante est la hausse du CO2 (qui commence 400 à 800 ans après la hausse initiale des T). Il faudrait une analyse de détail de ce cycle : les océans plus chauds sont des puits moins efficaces, mais la végétation plus abondante est un puits plus efficace, par exemple. De même qu'une partie du CH4 émis par le dégel (réveil bactérien dans les lacs, marais, tourbières, etc.) est oxydé en CO2. Mais quelque soient les mécanismes exacts, le fait est là : une hausse de 80 ppm env. accompagnant la déglaciation.Cette question de l'origine exacte de la hausse de CO2 est indépendante du bilan des forçages. On regarde ce qui change dans le bilan radiatif entre 23.000 BP et 1750 AD (dans notre exemple), on regarde les variations de Tm, et par attribution-détection, on estime la sensibilité climatique aux forçages. Quand je dis "ce qui change", c'est le forçage moyenné au sommet de la troposphère (TOA). (C'est du moins ainsi que semblent procéder les modèles, de sorte que le forçage solaire TOA n'est pas directement intégré dans le bilan, car il est nul entre un glaciaire et un interglaciaire : ce sont seulement les variations régionales / orbitales et la réponse des glaces qui lancent le processus de glaciation / déglaciation, mais l'irradiance solaire totale est supposée identique ou peu s'en faut, donc son forçage TOA = 0).

[Invité]

mais l'irradiance solaire totale est supposée identique ou peu s'en faut, donc son forçage TOA = 0).

L'irradiance solaire sortie soleil oui mais ce qui nous importe à mon sens c'est le bilan SW TOA.

Ce que je retiens personnellement c'est qu'un processus (en l'occurrence occasionné par les variations orbitales) quelconque, aboutit à un delta SW TOA de 5W/m2 résultant de l'albédo.

Il est accompagné d'une variation, dans le même sens, de flux TOA LW, dont on peut simplifier l'expression par la notion de forçage radiatif.

Ce que l'on peut dire c'est que la sensibilité globale de ces 2 phénomènes additifs est de 5°C.m2/7W.

Et donc de 0.71°C.m2/W.

Et c'est bien pourquoi l'on peut dire que la sensibilité dans ce cas est de 0.71°C, au moins, pour le CO2.

[charles.muller]

L'irradiance solaire sortie soleil oui mais ce qui nous importe à mon sens c'est le bilan SW TOA.

Ce que je retiens personnellement c'est qu'un processus (en l'occurrence occasionné par les variations orbitales) quelconque, aboutit à un delta SW TOA de 5W/m2 résultant de l'albédo.

Il est accompagné d'une variation, dans le même sens, de flux TOA LW, dont on peut simplifier l'expression par la notion de forçage radiatif.

Ce que l'on peut dire c'est que la sensibilité globale de ces 2 phénomènes additifs est de 5°C.m2/7W.

Et donc de 0.71°C.m2/W.

Et c'est bien pourquoi l'on peut dire que la sensibilité dans ce cas est de 0.71°C, au moins, pour le CO2.

OK. Avec ce type de calcul, on obtient donc une sensibilité moyenne / globale en supposant que tous les forçages ont la même sensibilité. J'ai l'impression que c'est en substance ce que fait un modèle, d'ailleurs, au moins les types simples genre EBM.

Mais est-ce que la température de surface (ce qui est l'un des termes du calcul de la sensibilité) s'explique uniquement par la variation du bilan TOA (ce qui est l'autre terme) ? Par exemple, les océans libérés de glace accumulent plus de chaleur entre 23.000 BP et 1750 AD. Où passe cette quantité supplémentaire dans le bilan, si l'on reste au SW/LW TOA ? Est-ce intégré dans les 5 W/m2 d'albedo ?

[Invité]

Mais est-ce que la température de surface (ce qui est l'un des termes du calcul de la sensibilité) s'explique uniquement par la variation du bilan TOA (ce qui est l'autre terme) ? Par exemple, les océans libérés de glace accumulent plus de chaleur entre 23.000 BP et 1750 AD. Où passe cette quantité supplémentaire dans le bilan, si l'on reste au SW/LW TOA ? Est-ce intégré dans les 5 W/m2 d'albedo ?

Si on considère qu'on a atteint l'équilibre la température résultante devrait être la conséquence de ce dont tu parles.

Si on ne tient compte uniquement que de l'albédo ce dernier diminue progressivement et permet donc à une puissance thermique supplémentaire de chauffer terres et océans.

Celà provoque la rétroaction positive de la vapeur d'eau et sa propre rétroaction.

Les océans se réchauffent lentement, comme actuellement , et pompent une partie de la puissance.

[sirius]

Ce travail de Roe m'amène à reposer la question (sans réponse de wetterfrosch, sirius, jice ou autres spécialistes pour l'instant) de la prise en compte du forçage orbital dans les modèles paléo. Je n'arrive pas bien à comprendre si celui-ci est simplement intégré à travers le forçage positif albedo (= retrait des glaces). De manière générale, je saisis mal comment un modèle paléo. démêle les forçages de leurs rétroactions, surtout quand ils sont intriqués à ce point. Dans notre cas de figure, si le retrait des glaces représente un déséquilibre de 5 W/m2 (valeur d'exemple) entre les périodes comparées, et si ce retrait est attribuable au soleil et au GES, comment au juste déduit-on la sensibilité climatique spécifique aux GES ?

Réf.

Je veux bien ne pas donner mon avis comme il m'est explicitement demandé mais j'aimerais savoir pourquoi.

[charles.muller]

Je veux bien ne pas donner mon avis comme il m'est explicitement demandé mais j'aimerais savoir pourquoi.

Non, tu as mal interprété : dans un post précédent, voici quelques semaines, j'avais posé cette question (ou quelque chose d'approchant qui me turlupinait déjà), mais personne n'avait répondu alors. Voilà pourquoi je disais que je "repose" la question faute de réponse pour l'instant. Il va de soi que j'attends cette réponse de ta part comme mon cadeau du Nouvel An

[charles.muller]

Entretemps, j'ai retrouvé le papier de Fortunat Joos paru dans la synthèse Page News / Clivar Exchanges. En bilan des forçages radiatifs DMG / PI, cela donne :

L'ensemble est plutôt à 9 W/m2, avec les GES à un tiers du forçage. Pour 5°C de différence, cela ferait une sensibilité de 0,55 °C / W/m2. Mais le schéma est imprécis.

Dès que l'on rentre dans les détails, le problème est que l'on croise à nouveau les incertitudes propres à la paléoclimtatologie. Par exemple, dans un papier récent de Climate Past Discussions (Braconnot 2006, ci-après), on constate que l'intercomparaison des modèles donne des variations de T entre le DMG et le Holocène allant de 2 à 6 °C (graphique a). A supposer que les forçages de 9 W/m2 soient corrects, cela ramène la sensibilité climatique dans une fourchette de 0,22 à 0,66 °C / W/m2.

Mais il est probable que si l'on creuse aussi chaque point du bilan radiatif de F. Joos ci-dessus, en dehors des GES sans doute, on se retrouve avec des fourchettes elles aussi assez larges. Estimer les variations des poussières minérales ou l'albedo de la couverture végétale n'est sans doute pas un exercice d'une grande précision.

Braconnot 2006, pdf, anglais :

http://www.copernicus.org/EGU/cp/cpd/2/1293/cpd-2-1293_p.pdf

[charles.muller]

Si on considère qu'on a atteint l'équilibre la température résultante devrait être la conséquence de ce dont tu parles.

Si on ne tient compte uniquement que de l'albédo ce dernier diminue progressivement et permet donc à une puissance thermique supplémentaire de chauffer terres et océans.

Celà provoque la rétroaction positive de la vapeur d'eau et sa propre rétroaction.

Les océans se réchauffent lentement, comme actuellement , et pompent une partie de la puissance.

Oui, mon exemple était mal choisi, puisque c'est finalement un cas assez classique d'échange radiatif. Si j'essaie de mieux formuler mes interrogations, elles concernent plutôt le lien entre la circulation générale (ses mouvements convectifs et advectifs), les températures de surface et l'attribution au forçage (des ∆T mesurés par proxies).

Dans la page ci-après, on trouve par exemple un résumé d'un travail de A. Hall et al. sur le lien entre forçage orbital et dynamique atmosphérique, concernant l'HN (on peut aussi charger l'article entier). Il montre que les variations du mode annulaire boréal (NAM, englobant les habituelles NAO et AO) consécutives au forçage orbital d'insolation pourraient expliquer 1-2 °C du réchauffement européen de surface à l'Eemien. Ce que je saisis mal, c'est comment un modèle paléo attribue de genre de variation de température à un forçage, alors qu'il résulte d'oscillations à large amplitude (comparable, à petite échelle, à nos variations annuelles à décennales ENSO ou NAO).

Une autre manière de dire cela : existe-t-il une variabilité intrinsèque du climat à l'échelle millénaire, impliquant par exemple la THC ou les échanges en ZCIT, dont les effets ne peuvent pas être directement rapportés au calcul par bilan radiatif ?

http://www.atmos.ucla.edu/csrl/spotlight-11-2005.html

[Invité]

L'ensemble est plutôt à 9 W/m2, avec les GES à un tiers du forçage. Pour 5°C de différence, cela ferait une sensibilité de 0,55 °C / W/m2. Mais le schéma est imprécis.

Ce qui est "surprenant" dans ton schéma c'est le fait que le "ice sheets" est représenté comme un RF à part entière.

Bon on a guère le choix, mais une partie de ce "ice sheets" est forcément une rétroaction de GES.

Bon on me dira que ces derniers sont aussi une rétroaction, comme la végétation and so on.

tout se "mord la queue" et ne peut être traité à mon sens que par des modèles chiadés.

Enfin c'est de toute façon très intéressant.

Une autre manière de dire cela : existe-t-il une variabilité intrinsèque du climat à l'échelle millénaire, impliquant par exemple la THC ou les échanges en ZCIT, dont les effets ne peuvent pas être directement rapportés au calcul par bilan radiatif ?

on avait vu qu'il pouvait exister des cycles, notamment de la THC, plus ou moins pilotés par des variations millénaires d'activité solaire (agissant comme amorce).

Ces cycles ne dépendraient qu'indirectement du bilan radiatif qui, étant modifié par eux, agirait sous forme de rétroaction.

Mais tu touches là à des domaines plutôt pointus.

[sirius]

Ce qui est "surprenant" dans ton schéma c'est le fait que le "ice sheets" est représenté comme un RF à part entière.

Bon on a guère le choix, mais une partie de ce "ice sheets" est forcément une rétroaction de GES.

Bon on me dira que ces derniers sont aussi une rétroaction, comme la végétation and so on.

tout se "mord la queue" et ne peut être traité à mon sens que par des modèles chiadés.

Pour CM, il me semble que le sujet a été qq peu évoqué dans une discussion sur FS.

Strictement parlant, il est difficile de parler de forçage avec la variation d'albédo dans la mesure où le seul forçage est la variation qualitative de l'ensoleillemùent , en particulier la répartition hiver/été dans l'HN.

En gros, on peut rien faire puisqu'il n'y a pas de forçage radiatif à proprement parler.

C'est là que joue l'idée de temps de réponse. Pour s'en sortir, on considère donc que les changements qualitatifs provoquent des rétroactions sur l'albédo, le CO2; la végétation, les aérosols. On imagine en qq sorte que ces rétroactions sont accomplies et donc assimilables à des forçages, on a donc un delta albédo, un delta CO2 etc.

Les rétroactions , ce sont des variations du bilan radiatif, ce que font les palémodélisateurs, c'est de les considérer comme un ensemble de forçages appliqués au système.

La difficulté, vous l'avez bien vue, c'est de discerner correctement les forçages les uns des autres et de faire néanmoins intervenir des rétroactions dans cet exercice.

Comme le dit charles, si on ajoute les différentes sources d'incertitude, on peut se demander si l'exercice n'est pas un peu vain.

Alors, d'un point de vue recherche, il ne l'est certainement pas car il oblige à se pôser de bonnes questions. Par contre, déterminer ainsi la sensibilité climatique est périlleux.

Ce qui semble bien clair, n'en déplaise à charles, c'est que le système présente une assez grande sensibilité à ces changements qualitatifs. Ici, c'est typiquement le fait que l'ensoleillement faible en été favorise le maintien de la neige sur les continents de l'HN (et inversement).

Pour des raisons thermiques évidentes, les continents sont le sièges d'anticyclones en hiver, s'ils sont enneigés, l'albédo de la planète y gagne qq % (pas énormément car la durée du jour est réduite) . S'ils ne le sont pas à cause d'un forçage comme celui du CO2 actuellement par exemple, non seulement l'albédo de la planète y perd mais le bilan énergétique de la surface de ces régions se modifie de façon drastique (c'est ce qu'expliquait ce fameux article sur l'Arctique) , avec des conséquences sur la dynamique atmosphérique, l'affaiblissement de l'anticyclone, évaporation et convection plus tôt en saison .

Le rôle du CO2 en tant que rétroaction lors des passages glaciaires -interglaciaires et vicve versa, est peut être secondaire par rapport à celui de la l'albédo. Ca ne serait pas trop étonnant mais je me demande ce que donne le régime de nuages en période glaciaire et donc quelle est la variation globale de l'alabedo (quelle est la rétroaction nuageuse dans ce cas?). Par contre, il est vrai que initialment , c'est la neige qui déclenche.

Désolé, je réfléchissais en tapant.

Bonne journée

[charles.muller]

Merci des réponses. Le problème semble en effet que les forçages sont en réalité tous des rétroactions d'un même événement initial (variation régionale du forçage solaire) et que ces forçages-rétroactions sont à leur tour intriqués, à la fois cause et effet, comme dans tout système complexe je pense. D'où la difficulté de déterminer la sensibilité à un forçage en particulier. D'où aussi l'intérêt de comparer des reconstructions paléo. de différentes époques pour voir ensuite comment les fourchettes, toutes très larges, peuvent être contraintes mutuellement pour devenir compatibles (ce qu'on fait Annan et Heargraves 2006 avec une technique bayésienne). Mais cet "empirisme" n'est pas très satisfaisant, ni finalement très contraignant (on retombe vite dans les fourchettes assez classiques 1,5-4,5°C à 95% d'intervalle de confiance).

On peut aussi se demander si la sensibilité paléoclimatique éclaire vraiment la sensibilité moderne, à la lumière de ce que dit Sirius. +80 ppm de CO2 dans un monde enneigé ont-ils le même effet que +80 ppm de CO2 dans un monde déjà "déglacé" en grande part ? Je suppose que non, puisque la rétroaction de la fonte est plus marquée dans le premier cas que dans le second. La déglaciation serait-elle alors une sorte d'amplification polaire étendue à l'HN, comparable à ce que l'on observe aujourd'hui sur l'Arctique ?

Mais cela pose aussi la question de la nébulosité, mise en avant par Sirius. Dans les modèles paléo, je ne la vois pas mentionnée, de sorte que j'imagine le postulat par les modélisateurs d'un bilan nul (ou alors, c'est le résultat du modèle quand il tourne). En même temps, il y a forcément des changements assez importants (entre DGM et PI : plus ou moins d'aérosols, d'évaporation, de convection, etc.), de sorte que l'hypothèse "nulle" est risquée. Comme on parle de forçages / rétroactions assez faibles (entre 1 et 3 W / m2), il suffirait d'une petite différence moyenne de nébulosité haute/basse entre DGM et PI pour que ce poste demande à être intégré dans le bilan. A moins que je me représente mal la question.

[Invité Guest]

Les modéles de paléoclimatologie sont en pertétuelle adaptation et correction au fur et a mesure de l'avancement des connaissances et de leurs synthéses. Au dela des clivages d'analyses de personalités diverses, ainsi va la connaissance non journalistique (et politique!). Qu'en est il de la prise en compte du tapis roulant (retour du Gulf stream 10 siécles! c'est pas rien!).

Quelles hypotheses probables de la variation de ce phénomene ? La salinité de l'eau varie t-elle dans de grandes limites dans le passé ?

L'existence de mégacouches de sels, comme en méditérannée, ont-elles été prises en compte ?.

Puis pour plaisanter ! c'est juré je ne mange plus de morues ( source de la salinité des océans selon Alphonse Allais, si je ne me trompe) !

Gérard 5jyo

[jt75]

Dans une étude paru ce mois dans les GRL, Gerard Roe revient sur le rôle des cycles solaires Milankovitch dans les épisodes de glaciation et déglaciation. Son travail suggère que les variations du forçage orbital en été et en hautes latitudes, associées aux variations conséquentes des glaces (et de leur albedo), sont les moteurs principaux des déglaciations. Il conclut que le rôle du CO2 (passage d'approx. 200 à 280 ppm) orbital dans les modèles paléo. Je n'arrive pas

bla bla bla

question pas claire

[charles.muller]

En y réfléchissant à nouveau, je ne comprends pas trop comment le bilan nébulosité peut être constant entre une phase glaciaire et une phase interglaciaire. (Voir plus haut)

Dans le dernier Science, M.O. Andreae essaie de faire un bilan des aérosols en situation naturelle pré-anthropique (ou pré-industrielle, mais il y a déjà les feux de forêt). Il rappelle ce schéma de synthèse de la production d'aérosols.

En phase glaciaire, avec 5 °C de moins en moyenne, il y a tout lieu de penser que la production végétale et océanique est moindre. Donc qu'il y a moins de noyaux de condensation de nuage par cm3 (CCN de diamètre > à 60-90 nm). Par ailleurs, il y a également lieu de penser que l'évaporation / convection est moindre. L'un dans l'autre, commet supposer que le bilan de nébulosité est neutre à +5°C, entre 23.000 BP et 1750 AD ? Et s'il ne l'est pas, comment on le comptabilise (devrait-on en faire un forçage à part entière, pas une rétroaction, comme on le fait par exemple pour l'albedo de la végétation) ?

[Invité]

En phase glaciaire, avec 5 °C de moins en moyenne, il y a tout lieu de penser que la production végétale et océanique est moindre. Donc qu'il y a moins de noyaux de condensation de nuage par cm3 (CCN de diamètre > à 60-90 nm). Par ailleurs, il y a également lieu de penser que l'évaporation / convection est moindre. L'un dans l'autre, commet supposer que le bilan de nébulosité est neutre à +5°C, entre 23.000 BP et 1750 AD ? Et s'il ne l'est pas, comment on le comptabilise (devrait-on en faire un forçage à part entière, pas une rétroaction, comme on le fait par exemple pour l'albedo de la végétation) ?

A mon sens cette distinction entre forçage et rétroaction, dans ce cas précis, n'a pas beaucoup d'importance.

Mais je ne vois peut-être pas ce que tu veux dire.

Pour le reste savoir l'influence sur la nébulosité, ouïe!

Déjà qu'on a du mal à mesurer exactement comment évolue la nébulosité actuelle, entre les différents étages,...

Je me souviens, çà n'a rien à voir avc Milankowitch, qu'on a subodoré des cirrus de glace d'être des rétroactions puissantes du réchauffement intense de l'Arctique il y a 50 millions d'années.

Mais pour les aérosols on devrait peut être en avoir des traces dans les carottes glaciaires, non?

Avec ce que l'on sait de leur influence sur la nébulosité on devrait pouvoir au moins tenter un chiffrage.

[charles.muller]

(...)

Je me souviens, çà n'a rien à voir avc Milankowitch, qu'on a subodoré des cirrus de glace d'être des rétroactions puissantes du réchauffement intense de l'Arctique il y a 50 millions d'années.

Mais pour les aérosols on devrait peut être en avoir des traces dans les carottes glaciaires, non?

Avec ce que l'on sait de leur influence sur la nébulosité on devrait pouvoir au moins tenter un chiffrage.

De manière assez étonnante, les forages semblent indiquer un surcroît de poussière en phase glaciaire (ci-dessous, courbe du bas, EPICA 2004 sur Vostok).

L'explication que j'ai lue : des mers plus basses, des zones arides ou semi-arides plus nombreuses, (peut-être) plus de vent. En gros, cela concerne surtout les poussières minérales désertiques, et c'est la raison pour laquelle elles sont comptabilisées comme un forçage positif entre DMG et PI (voir le petit schéma des forçages en haut, F. Joos). Je ne sais pas si ce forçage des poussières intègre leurs effets direct (albedo) et indirects (nébulosité). Je ne sais pas non plus si les "dust" en question rassemblent toutes les sources d'aérosols mentionnées dans le graphique plus haut, car je n'ai pas trouvé d'analyse précise de leur composition.

[Alex.]

De manière assez étonnante, les forages semblent indiquer un surcroît de poussière en phase glaciaire (ci-dessous, courbe du bas, EPICA 2004 sur Vostok).

L'explication que j'ai lue : des mers plus basses, des zones arides ou semi-arides plus nombreuses, (peut-être) plus de vent. En gros, cela concerne surtout les poussières minérales désertiques, et c'est la raison pour laquelle elles sont comptabilisées comme un forçage positif entre DMG et PI (voir le petit schéma des forçages en haut, F. Joos). Je ne sais pas si ce forçage des poussières intègre leurs effets direct (albedo) et indirects (nébulosité). Je ne sais pas non plus si les "dust" en question rassemblent toutes les sources d'aérosols mentionnées dans le graphique plus haut, car je n'ai pas trouvé d'analyse précise de leur composition.

Oui les phases froides sont très riches en poussières. Effectivement l'extension des glaciers sur les continents engendre entre leurs fronts et le premier couvert végétal (toundra et prairie subarctique) des zones dénudées d'où proviennent les fameux loess qui ne sont autres que des particules minérales (de l'ordre du micron) arrachées par les vents catabathiques (>300km/h au sol) dans ces zones et se sont redéposées entre 300 et 1500km au sud/ sud-est des fronts de glaciers. Aussi la toundra est souvent peu épaisse et la roche affleure facilement.

C'est tout l'air qui est pollué par ces poussières...

A+!

Alex.

[charles.muller]

Oui les phases froides sont très riches en poussières. Effectivement l'extension des glaciers sur les continents engendre entre leurs fronts et le premier couvert végétal (toundra et prairie subarctique) des zones dénudées d'où proviennent les fameux loess qui ne sont autres que des particules minérales (de l'ordre du micron) arrachées par les vents catabathiques (>300km/h au sol) dans ces zones et se sont redéposées entre 300 et 1500km au sud/ sud-est des fronts de glaciers. Aussi la toundra est souvent peu épaisse et la roche affleure facilement.

C'est tout l'air qui est pollué par ces poussières...

Merci bien pour l'explication. Donc on a plus d'aérosols d'un côté, moins d'évaporation et de convection de l'autre. Difficile d'avancer une quelconque estimation pour la nébulosité, en effet.