Chaleurs océaniques - Et pour quelque 0,6 degrés de plus

[david3]

Sinon, vous avez raison (en concatainant tes posts et ceux de Meteor). Etat de référence: il y a équilibre approximatif: l'océan emmagasine de la chaleur dans les régions tropicales et la restitue aux hautes latitudes. Il se débarasse d'abord d'une partie de l'énergie en trop par la convection profonde en régions tropicales, ça, c'est immédiat ou presque. Il échange avec l'atmosphère essentiellement via les perturbations (ce qui inclue donc les tempêtes) . Ce sont elles qui réchauffent les hautes latitudes. Enfin, une partie de l'énergie sert à éroder la glace de mer par exemple.

Soit un déséquilibre positif suffisamment long (100 ans par exemple et on arrête). L'océan emmagasine une partie de ce déséquilibre, l'atmosphère, la biosphère etc, le reste. Une fois le déséquilibre stoppé. L'atmosphère récupère très vite ses conditions de référence (qq semaines) sauf sauf que l'océan transporte un chouia de plus de chaleur, aux latitudes moyennes et aux hauutes latitudes, il est un peu plus chaud qu'avant. L'écart avec l'atmosphère est un peu plus grand et les perturb un peu plus efficaces et l'érosion de la glace de mer un peu plus forte. Ca suffit pour que l'océan continue de maintenir la température de la planète à un niveau plus élevé pendant encore un moment (en fait qq dizaines d'années).

NB: j'ai stoppé le forçage, cad, je l'ai remis à zéro. Si on prend le cas du CO2 , même si l'on cesse toute émission (!) , le forçage demeure, simplement , il n'augmente plus.

Je parle de qq dizaines d'années parce que ça sera grosso modo le temps nécessaire à la plongée en profondeur des eaux superficielles. Ensuite, comme le fait reùarquer Meteor , on est plus ou moins tranquille. Pas complètement parce que les upwellings restituent une partie de cette eau des profondeurs (et ils seront donc un peu plus chauds) mais c'est lent globalement. Sinon, il faut des siècles pour en finir en rayonnant vers l'espace toute la chaleur emmagasinée , seule condition pour en être définitivement débarassée.

C'est une réponse riche sur le plan qualitatif mais je reste sur ma faim.

Une fois le déséquilibre stoppé. L'atmosphère récupère très vite ses conditions de référence (qq semaines) sauf que l'océan transporte un chouia de plus de chaleur, aux latitudes moyennes et aux hauutes latitudes, il est un peu plus chaud qu'avant

Mais l'atmosphère aussi est un peu plus chaude (nouvelle condition de référence : +0,8°C par rapport à la situation il y a un siècle)...Et l'océan n'a pas fini de se réchauffer...

La situation que tu décris pourrait fonctionner si on baissait d'un seul coup la concentration en GES, non ? (d'où une baisse de la T°C moyenne atmosphérique de surface...> internvetion du chauffage océanique etc.)

C'est différent quand la concentration en GES est maintenue constante (et encore différente quand elle augmente)...

Si la concentration en GES baissait, la température atmosphérique baisserait, mais cette baisse serait tempèrée (différée dans le temps) par le chauffage océanique. Ce que je ne comprend pas bien, ce sont les 0,6°C en plus du GISS-NASA en cas de maintien de la concentration en C02 au niveau actuel (paramètre clé : distribution de la chaleur, circultion océanique, dimension temporelle)

A moins que je n'ai pas tout compris (je suis un peu fatigué )

[sirius]

Le papier pertinent de Hansen sur le sujet est : Hansen et al., 2005, Earth's Energy Imbalance: Confirmation and Implications, Science, 308, 1431-1435.

Il est dispo sur sa page :

http://www.columbia.edu/~jeh1/

Je vais le relire en détail (et comparer à Levitus + Lyman) pour avancer un peu sur des données plus précises relatives à la situation actuelle.

En l'occurence, ce n'était pas de ce papier là que je parlais mais de celui ci (preprint )

Dangerous human-made interference with climate: a GISS modelE study

December 22, 2005

J. Hansen,1,2 M. Sato,2 R. Ruedy,3 L. Nazarenko,2 A. Lacis,1,4 K. Lo3, G.A. Schmidt,1,4 G. Russell,1 I.

Aleinov,2 M. Bauer,3 S. Bauer,2 E. Baum,5 N. Bell,2 B. Cairns,6 V. Canuto,1 M. Chandler,2 Y. Cheng,3 A.

Cohen,5 A. Del Genio,1,4 G. Faluvegi,2 E. Fleming,7 A. Friend,8 T. Hall,1,6 C. Jackman,7 J. Jonas2, M.

Kelley,8 N. Kiang,1 D. Koch,2,9 G. Labow,7 J. Lerner,2 S. Menon,10 R. Miller,1,6 T. Novakov,10 V. Oinas,3

Ja. Perlwitz,6 Ju. Perlwitz,2 D. Rind,1,4 A. Romanou,1,4 D. Shindell,1,4 P. Stone,11 S. Sun,1,11 D. Streets12, N.

Tausnev,3 D. Thresher,4 M. Yao,3 S. Zhang2

dispo en pdf

http://pubs.giss.nasa.gov/authors/lnazarenko.html

[sirius]

C'est une réponse riche sur le plan qualitatif mais je reste sur ma faim.

Une fois le déséquilibre stoppé. L'atmosphère récupère très vite ses conditions de référence (qq semaines) sauf que l'océan transporte un chouia de plus de chaleur, aux latitudes moyennes et aux hauutes latitudes, il est un peu plus chaud qu'avant

Mais l'atmosphère aussi est un peu plus chaude (nouvelle condition de référence : +0,8°C par rapport à la situation il y a un siècle)...Et l'océan n'a pas fini de se réchauffer...

La situation que tu décris pourrait fonctionner si on baissait d'un seul coup la concentration en GES, non ? (d'où une baisse de la T°C moyenne atmosphérique de surface...> internvetion du chauffage océanique etc.)

C'est différent quand la concentration en GES est maintenue constante (et encore différente quand elle augmente)...

Si la concentration en GES baissait, la température atmosphérique baisserait, mais cette baisse serait tempèrée (différée dans le temps) par le chauffage océanique. Ce que je ne comprend pas bien, ce sont les 0,6°C en plus du GISS-NASA en cas de maintien de la concentration en C02 au niveau actuel (paramètre clé : distribution de la chaleur, circultion océanique, dimension temporelle)

A moins que je n'ai pas tout compris (je suis un peu fatigué )

Ce que j'essaie d'expliquer c'est le fonctionnement pratique du réchauffement retardé dû à l'inertie océanique . Ta question porte t elle sur le fait de savoir comment l'océan peut stocker de la chaleur?Si le forçage est poursuivi , on ajoute le relachement de chaleur de l'océan (décalé) au gain presque immédiat de l'atmosphère.

Imagine que l'océan ne se soit pas réchauffé, les échanges ocean -atmosphère aux hautes latitudes diminueraient. Ca ne sera pas le cas (ou pas autant) parce que l'océan sera un peu plus chaud et plus il sera chaud, plus les perturb pourront être efficaces. Il n'est pas nécessaire que l'atmosphère arrête de se réchauffer pour que ça marche.

[sirius]

Ce n'est pas tout à fait comme cela que je comprends leur papier (à moins que j'ai lu trop vite /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20"> ) ni la théorie de la chose.

Les 0.85 W/m2 sont absorbés par l'océan certes mais ce n'est pas l'océan qui va ensuite provoquer les 0.6°C d'augmentation.

En fait si on imagine le forçage constant à partir de maintenant, ce flux de 0.85W/m2 absorbé va diminuer peu à peu, au fur et à mesure que l'océan se réchauffe, pour finalement quasiment s'annuler.

En conséquence les 1.8W/m2 pourront s'appliquer pleinement et provoquer 1.3°C d'augmentation/1880.

C'était tout le sens de ma conversation avec David cet AM.

On peut par contre considérer que l'océan est un des vecteurs de la fonte des glaces mais rien que ce "pouvoir" fait justement partie de son inertie.

Sinon je suis bien d'accord avec le fait qu'il faudrait mieux modéliser l'inertie océanique.

Il y a encore pas mal de pain sur la planche si l'on veut transformer l'océan en marqueur de l'évolution climatique.

Si Lyman est vrai on peut se poser pas mal de questions sur l'insensibilité au "bruit" de ce "marqueur".

Les degrés qui sont encore dans le pipe line, ce n'est pas ce qu'il y a de plus pertinent. Du point de vue physique, il vaut mieux discuter sur les énergies, sur les forçages en fait. C'est pourquoi, je préfère le papeir des 40 sapeurs (pardon auteurs) qui, lui, retse scotché aux forçages + une constante de temps.

Je suis d'accoid avec toi sur l'interprétation. Il suffit d'imaginer qu'on a un système à 2 boîtes interactives avec des constantes de temps différentes. On applique à l'enselmbles de 2 boîtes un certain chauffage.

Ca se répartit entyre les 2 boîtes comme ça peut mais à la fin, les 2 boîtes finiront bien par être en équilibre l'une par rapport à l'autre et l'ensemble profitera du réchauffement à la même vitesse (mais pas forcément avec la même amplitude). Au fond, c'est toujours mon exemple de la bicoque avec sa piscine (mais pas de 3000m de profondeur, parce que à cette échelle, c'est un puit infini).

[Invité]

Si la concentration en GES baissait, la température atmosphérique baisserait, mais cette baisse serait tempèrée (différée dans le temps) par le chauffage océanique. Ce que je ne comprend pas bien, ce sont les 0,6°C en plus du GISS-NASA en cas de maintien de la concentration en C02 au niveau actuel (paramètre clé : distribution de la chaleur, circultion océanique, dimension temporelle)

A moins que je n'ai pas tout compris (je suis un peu fatigué )

Si je peux me permettre tu as compris déjà pas mal de choses.

Il te reste encore un tout petit pas à franchir et là tu butes. (c'est souvent comme çà /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20"> )

Je vais essayer de t'aider.

L'océan n'est pas encore à l'équilibre par rapport au forçage constant qui s'exerce.

Pour être en équilibre il faut encore qu'il se réchauffe de 0.6°C et la puissance pour ce faire lui est fournie par le delta entre le forçage constant et ce qu'il réémet.

Tout le principe de l'inertie.

Et l'océan ne pourra recracher, comme tu dis, son énergie que lorsque le forçage baissera.

Sauf phénomènes locaux bien sûr.

[sirius]

Il me semble qu'il y aurait d'avantage de perte au niveau de la surface puisque c'est là qu'aurait lieu le départ d'énergie.

Mais pas à 400 m de profondeur.

En moyenne cela ressemble à une remontée de la thermocline, vu le profil habituel de température.

si on veut tout de même envisager une perte radiative que peut-on retenir?

Le RF solaire a baissé d'environ 0.1W/m2.

Il n'y a pas eu à ma connaissance d'éruption volcanique de grande ampleur.

Les GES n'ont fait qu'augmenter couvrant la baisse du solaire.

côté aérosols tropo je vois mal une quelconque augmentation alors qu'on serait plutôt en diminution (mais on n'en sait trop rien en fait)

restent les nuages.

pour avoir une perte il faudrait diminuer les cirrus et /ou augmenter les stratus.

J'ai plutôt l'impression que c'était l'inverse.

donc au niveau global pas facile d'y voir quelque chose.

Par contre au niveau local, je crois que c'était sirius qui parlait de cela un jour, il y aurait eu un flux IR TOA important au niveau de la zone intertropicale.

Une manifestation de l'effet d'iris de Lindzen?

Ou alors des SST anormalement élevées dans cette région entraînant une flux IR important.

Si on considère que la région en question fait 1/4 de la surface terrestre il faudrait donc imaginer qu'elle ait perdu, pendant 2 ans, 4W/m2.

Ceci correspondrait à une anomalie de température d'environ 1°C et pourrait aussi expliquer une recrudescence des cyclones dans l'Atlantique nord notamment.

On devrait pouvoir retrouver facilement une telle anomalie.

Mais en fait je n'arrive pas à retrouver une telle anomalie (+1°C) sur une aussi grande zone pendant 2 ans.

Si quelqu'un a des infos.

Bonsoir

Je pense surtout qu'on va se creuser les méniges sans résultat bien probant.

1 voyons un peu la confirmation

2 voyons un peu ce que ça donnera dans quelques années

Mais, ça n'empêche pas d'essayer de comprendre en admettant qu'il y a effectivement une telle perte d'énergie.

Plusieurs remarques

1 ne pas oublier qu'entre le 4 janvier et le 4 juillet, la constante solaire varie de 100 W/m2 environ et donc l'énergie solaire absorbée varie de près de 18 W/m2 . Il y a donc des variations saisonnières très importantes de ce que l'océan superficiel absorbe . Il joue bien son effet tampon. Il faudrait revoir les variations intraannuelles du flux IR global réemis mais je ne me souviens pas qu'il fluctue aussi fortement mais il est vrai que la variation de la couverture nuageuse et la dissymétrie des hémisphères peut passablement masquer les choses.

2 si on regarde les données ISCCP (http://isccp.giss.nasa.gov/climanal1.html), il y a une anomalie positive de la SST d'environ 1°C (voir les données corrigées des variations saisonnières). Ca , ça fait un flux émis supplémentaire d'environ 4 à 5 W/m2 (4 sigma T^3 dela T) et ça, ça fait environ 10^22 Joules par an. On n'est pas très loin du compte me semble t il

3 La variation du flux IR sortant des tropiques dont tu parles, ça correspond à un article de Chen et al et un autre de Wielicki et al tous les deux en 2002 (voir http://www.nerc-essc.ac.uk/~rpa/PAPERS/wie...pplemental.html par exemple avec plusieurs articles qui en discutent)

Il s'agit de la variation sur le long terme des observations faites par le radiomètre à cavité et à très grand champ de vue. C'est un instrument passif, il a donc eu la durée de vie de son satellite et celui là a bien tenu. Il semble y avoir une augmentation du flix sortant en IR de 5 W/m2 entre 30°N et 30°S pour une augmentation de rayonnement solaire de seulement 2 W/m2 ce qui laisse une perte de 3 W/m2.

C'est ce dont parlais quelqu'un sur ce forum.

Quand j'ai lu cet article à l'époque, je me suis vraiment demandé si c'était pas l'effet d'iris mais, en fait, c'est encore autre chose: c'est un "simple" réarrangement de la couverture nuageuse, qq chose de différent d'El Nino. Il semblerait qu'il y ait une autre variabilité des masses d'air tropicales aux échelles décennales.

(Chen et al. (2) show that the change in

the observed tropical energy budget in the

1990s was associated with a shift in the

position and intensity of convection,

clouds, and large-scale tropical circulation.)

Dennis Hartmann, Science 295, p812, 2002

Mais c'est vrai qu'il faut suivre ça de près.

Pour une présentation plus simple et plus ludique voir http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/...0201317366.html

[Invité]

2 si on regarde les données ISCCP (http://isccp.giss.nasa.gov/climanal1.html), il y a une anomalie positive de la SST d'environ 1°C (voir les données corrigées des variations saisonnières). Ca , ça fait un flux émis supplémentaire d'environ 4 à 5 W/m2 (4 sigma T^3 dela T) et ça, ça fait environ 10^22 Joules par an. On n'est pas très loin du compte me semble t il

bonsoir sirius et merci de ta réponse

Oui effectivement à partir de 2001-2002 il y a une anomalie qui monte de 2°C.

Comment se fait-il qu'on ne voit rien sur les relevés de surface et les SST?

Y a un truc là.

[david3]

Si je peux me permettre tu as compris déjà pas mal de choses.

Il te reste encore un tout petit pas à franchir et là tu butes. (c'est souvent comme çà /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20"> )

Je vais essayer de t'aider.

L'océan n'est pas encore à l'équilibre par rapport au forçage constant qui s'exerce.

Pour être en équilibre il faut encore qu'il se réchauffe de 0.6°C et la puissance pour ce faire lui est fournie par le delta entre le forçage constant et ce qu'il réémet.

Tout le principe de l'inertie.

Et l'océan ne pourra recracher, comme tu dis, son énergie que lorsque le forçage baissera.

Sauf phénomènes locaux bien sûr.

Merci Météor (et Sirius)

Je vais réfléchir à tout cela quand j'aurai de nouveau les neurones (à peu près) en état de marche.

[charles.muller]

Bonsoir

Je pense surtout qu'on va se creuser les méniges sans résultat bien probant.

1 voyons un peu la confirmation

2 voyons un peu ce que ça donnera dans quelques années

Merci des autres précisions. Un point me faisant penser que Lyman et al. n'est pas un biais de mesure, c'est que les courbes plus anciennes, comme celle de Levitus et al., montrent que des phénomènes semblables se sont déjà produits au début des années 1960 (un peu moins) et au début des années 1980 (un peu plus). Cela ressemble assez à des variations interdécennales dont le climat est coutumier.

[charles.muller]

Comment se fait-il qu'on ne voit rien sur les relevés de surface et les SST?

Y a un truc là.

Oui elle est bizarre cette carte, on ne voit pas le signal ENSO 1998 ni spécialement Pinatubo 1991. Ce sont bien les T surface terrestre ? Peut-être les T partielles enregistrées en ciel clair ? Quand je regarde sur Gistemp les anomalies océans seul 2003-2005 par rapport à 2000-2002, c'est stable (0,08), mais avez des zones froides qui correspondent assez bien à Lyman.

[david3]

oups

[sirius]

bonsoir sirius et merci de ta réponse

Oui effectivement à partir de 2001-2002 il y a une anomalie qui monte de 2°C.

Comment se fait-il qu'on ne voit rien sur les relevés de surface et les SST?

Y a un truc là.

Sur ISCCP, en lisant les petits caractères, on trouve ceci

However, the sudden increase in upwelling LW flux in late 2001 may be exaggerated because it is associated with a spurious change of the atmospheric temperatures in the NOAA operational TOVS products that are used in the calculations.

The effects of spurious changes in the atmospheric temperature dataset can be seen even more clearly in the variations of the upwelling LW flux at SRF because the TOVS variations introduce spurious variations of the surface temperatures retrieved from the satellite infrared radiances in clear scenes.

Désolé, j'ai donc utilisé des données probablement foireuses. Marrant mais l'ordre de grandeur y était.

Moralité: se méfier encore plus quand ça semble coller. Faudra que je me l'applique davantage à moi même.

[charles.muller]

Si je résume sur Lyman 2006 en rapport avec l'objet de ce post :

- les précédents de 1965-67 et 1980-83 ajoutés à la précision théoriquement meilleure du réseau ARGO indiquent que l'anomalie froide 2003-2005 n'est sans doute pas un biais ;

- on n'a pas d'anomalies SST 2003-2005 susceptible d'expliquer la perte par un surcroît d'émission IR;

- on n'a pas d'anomalie de niveau des mers 2003-2005 susceptible de corroborer la perte par upwelling / downwelling (dans ce cas, le réchauffement des eaux profondes denses aurait entraîné un gain de volume plus important) ;

- l'explication la plus plausible reste des variations régionales de nébulosité entraînant plus de rayonnement vers l'espace en ciel clair ;

- la confirmation de Lyman 2006 impliquerait qu'il ne reste plus que l'équivalent de 0,25°C "dans le pipe line", selon la sensibilité climatique et le mode de calcul Nasa Giss / Hansen et al.

- l'inertie thermique des océans, qui supposent que ceux-ci conservent longtemps leur chaleur accumulée par l'effet pluridécennal d'un forçage positif, est à modéliser de manière plus fine, en prenant en compte ces variabilités assez brusques et importantes du contenu de chaleur de l'océan supérieur.

[sirius]

- l'inertie thermique des océans, qui supposent que ceux-ci conservent longtemps leur chaleur accumulée par l'effet pluridécennal d'un forçage positif, est à modéliser de manière plus fine, en prenant en compte ces variabilités assez brusques et importantes du contenu de chaleur de l'océan supérieur.

Ca, c'est évident, mais si tu t'y prends comme ça, ça marchera pas si c'est bien un effet de variabilité de la couverture nuageuse qui explique ce refroidissement. Il te faut coupler les deux systèmes.

En fait, le pb ne vient pas de'une mauvaise modélisation de l'océan superficiel mais d'une mauvaise simulation de la variabilité d'ensemble de la nébulosité, elle même essentiellement liée , apparemment, à des ajustements dynamiques dans l'atmosphère.

En gros, on ne simule pas assez bien les ondes planétaires dans les modèles climatiques

[Invité]

- on n'a pas d'anomalie de niveau des mers 2003-2005 susceptible de corroborer la perte par upwelling / downwelling (dans ce cas, le réchauffement des eaux profondes denses aurait entraîné un gain de volume plus important) ;

1-en cas de refroidissement réel de la couche en question il y aurait contraction de cette même couche que ce soit par nuages ou par quoi que ce soit.

A t'on observé une telle contraction?

Non.

Donc si on croît à la mesure de niveau on ne peut être que dubitatif quant à cette hypothèse de refroidissement vers l'extérieur.

2-par échange avec des eaux plus profondes il faut voir si la variation de densité en question est significative.

Si la couche moyenne se contracte d'une valeur x et que la couche plus profonde se dilate d'une valeur y, le différentiel sera y-x.

En principe y >x donc cela devrait se dilater.

faisons donc un petit calcul.

je rappelle que le maxi de delta est dans la couche -400m.

je subodore un échange moyen entre ce niveau et des couches plus profondes (un upwelling qui ne débouche pas en surface en quelque sorte) .

Je prends comme couche -2000 m.

Si on suppose 1°C de delta pour fixer les idées.

la couche -400 se refroidit de 286 à 285 °K et la couche -2000 se réchauffe de 280 à 281 °K (températures données pour fixer les idées)

la densité de la couche -400 augmente de 0.00023 et celle de la couche -2000 diminue de 0.00020.

Tiens c'est bizarre y-x est très légèrement négatif correspondant à une variation de densité de +0.00003.

soit 8% de x.

Autement dit le différentiel de densité est extrèmement faible et aboutirait dans le cas que j'envisage à une variation égale à 8% de la variation avec perte directe à partir de la surface, donc complètement dans la marge d'erreur et le bruit de la variation du niveau de la mer mesurée par Topex-Poséidon.

Invisible par conséquent.

Je crois donc de plus en plus à l'échange intraocéanique.

C'est de loin l'hypothèse la plus logique.