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Une énigme


charles.muller
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Pour la quantité d'aérosols oui je me suis tromper pour le M St helen, c'est plutot 0.55 km3 : http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosc...solloading.jpeg

Pour passes de la quantite de SO2 au volume d'aérosols et d'empiriquement alors la je ne sais pas.

Williams

OK, ça va nettement mieux comme ça.

Pour le passage SO2 aérosols. Il faut savoir que les aérosols sont des agrégats H2SO4(H2O)n. En conséquence, on ne va pas déterminer directement la masse d'aérosols à partir du SO2. On sait que les dimensions sont en moyenne de l'orde de 0,5 µ mais ça ne suffit pas. Je suppose (je vérifierai) qu'on utilise en fait les observations de satellite . Les instruments qui observent le coucher et lever de soleil à travers l'atmosphère permettent de traverser une couche très importante d'aérosols strato et donc de les "voir" même s'il n'y en a pas beaucouyp. SAGE est un de ces instruments. On a alors la quantité totale d'aérosols autour de la planète. J'imagine que c'est de cette manière qu'on s'y prend.

Maintenant, tu utilises cet argument de l'activité volcanique pour dire qu'il y a une différence entre la première moitié du 20e et la 2e . En tout cas, ça ne suffit pas: en fait il n'y a guère que le Pinatubo et nettement moins El Chichon. Sachant qu'à chaque fois, ça dure un ou deux ans, on a au maximum un forçage de l'ordre de 2 à 3 W/m2 pendant 4 ans (max pour le Pinatubo de l'ordre de 5 W/m2 sous les tropiques) . Il y a donc eu deux coups de boutoir (un seul vraiment important) . Si on moyenne sur 40 ans (ce qu'on n'a vraiment pas le droit de faire sauf pour fixer les idées) , on a au max un forçage négatif de 0,2 W/m2 . OK disons qu'avec plusieurs trucs de ce genre, on pourrait y arriver.

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Voici une petite reconstruction faite à partir des forçages d'une base de données qui m'avait été donnée par G Schmidt mais dont je ne me rappelle plus la source malgré toutes mes recherches (ceci dit on peut je pense retrouver l'équivalent).

Le forçage volcanique, trop haché, a été lissé en courbe polynomiale avec l'imprécision que cela implique.

On peut voir que la courbe forçage et la courbe de l'évolution des Tm moyennes se superposent relativement bien.

Seule la période 1940-1950 semble présenter une anomalie, mais assez limitée .

On n'oubliera pas la marge d'erreur assez importante (plus en tous cas qu'actuellement) sur les températures.

Mais pour des valeurs de forçages tout de même assez approchées pour ces périodes c'est pas si mal.

19002003ib4.jpg

En tous les cas pour ma part je réitère qu'il n'y a pas d'énigme.

Mise à part la période pré-citée, pour laquelle on pourrait faire intervenir je ne sais quelle variabilité climatique ou amplification polaire (ou tout autre chose).

Mais cette période ne doit pas faire oublier l'essentiel.

Tout s'explique relativement bien, sans faire intervenir des théories chochénatoires default_smile.png/emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Si on se risque à faire des projections à partir de l'évolution température NOAA et en considérant une certaine linéarité, on peut estimer la hausse des 30 dernières années égale à 0.6°C soit +1.9°C en 2100/2006.

Ceci nous mènerait à une anomalie entre 2.5 et 3.0°C en 2100, par rapport au début du siècle.

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Voici une petite reconstruction faite à partir des forçages d'une base de données qui m'avait été donnée par G Schmidt mais dont je ne me rappelle plus la source malgré toutes mes recherches (ceci dit on peut je pense retrouver l'équivalent).

Le forçage volcanique, trop haché, a été lissé en courbe polynomiale avec l'imprécision que cela implique.

On peut voir que la courbe forçage et la courbe de l'évolution des Tm moyennes se superposent relativement bien.

Seule la période 1940-1950 semble présenter une anomalie, mais assez limitée .

On n'oubliera pas la marge d'erreur assez importante (plus en tous cas qu'actuellement) sur les températures.

Mais pour des valeurs de forçages tout de même assez approchées pour ces périodes c'est pas si mal.

En tous les cas pour ma part je réitère qu'il n'y a pas d'énigme.

Mise à part la période pré-citée, pour laquelle on pourrait faire intervenir je ne sais quelle variabilité climatique ou amplification polaire (ou tout autre chose).

Mais cette période ne doit pas faire oublier l'essentiel.

Tout s'explique relativement bien, sans faire intervenir des théories chochénatoires default_laugh.png

Si on se risque à faire des projections à partir de l'évolution température NOAA et en considérant une certaine linéarité, on peut estimer la hausse des 30 dernières années égale à 0.6°C soit +1.9°C en 2100/2006.

Ceci nous mènerait à une anomalie entre 2.5 et 3.0°C en 2100, par rapport au début du siècle.

Bonjour

Si je comprends bien tu préstes la variation du forçage total et tu la compares à la variation de tempé.

Pour estimer les forçages tu as tenu compte des variations de concentratio (ou d'émission?) de CO2 , tu as estimé un forçage logarithmique en f(quantité de CO2) et linéaire pour le forçage des aérosols?

Ca montre au moins qu'il n'est peut être pas si difficile que ça de trouver un accord qualitatif.

(On avait un peu ça dans IPCC 2001) . Je pense qu'on pourrait critiquer par exemple le fait que le forçage des GES n'est pas uniquement dû au CO2 mais ce n'est pas essentiel surtout dans ce forum où l'on m'a rappelé qu'on était entre amateurs.

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Bonjour

Si je comprends bien tu préstes la variation du forçage total et tu la compares à la variation de tempé.

Pour estimer les forçages tu as tenu compte des variations de concentratio (ou d'émission?) de CO2 , tu as estimé un forçage logarithmique en f(quantité de CO2) et linéaire pour le forçage des aérosols?

Ca montre au moins qu'il n'est peut être pas si difficile que ça de trouver un accord qualitatif.

(On avait un peu ça dans IPCC 2001) . Je pense qu'on pourrait critiquer par exemple le fait que le forçage des GES n'est pas uniquement dû au CO2 mais ce n'est pas essentiel surtout dans ce forum où l'on m'a rappelé qu'on était entre amateurs.

oui absolument je fais tout bêtement la somme des forçages.

rien que pour voir.

Pour les valeurs j'ai tenu compte d'une base de données fournie par G Schmidt (NASA-GISS)

j'ai fait de gros efforts pour retrouver le lien mais rien à faire.

Les forçages GES comportent tous les GES.

On y ajoute aussi le forçage du BC.

Donc ce n'est pas seulement que le CO2, comme je le répondais à CM, mais en prenant CO2 seul avec un coeff de 1.5 çà marche aussi.

Pour les aérosols j'ai aussi utilisé la même base de données qui donne l'effet direct et l'effet indirect directement en forçage.

Mais on peut aussi avoir une estimation à partir des conso des différents combustibles (dispo dans CDIAC) en tenant compte d'une teneur en SO2 différente pour Charbon, gaz et pétrole.

Il ya aussi les aérosols nitratés mais point n'est besoin d'aller aussi loin.

Mais concernant la loi en log ou pas des aérosols, je n'en sais rien.

Faut-il prendre le log aussi?

Pour le solaire et les aérosols volcaniques c'est toujours dans la même base mais j'ai utilisé un lissage pour le volcanique.

Ceci dit je crois que par cette méthode le forçage volcanique est exagéré.

C'est du très pifo et pour comparer des tendances, il semble que çà marche.

Enfin c'est de mon niveau que de faire de la simple arithmétique et d'utiliser (mal) excel. default_laugh.png

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Voici d'ailleurs ce que j'ai utilisé comme forçage volcanique.

A mon avis c'est un peu surestimé.

Pour la période actuelle cela ferait une moyenne de -0.3W/m2 alors que pour la période 1916-1945ce serait plutôt proche de zéro.

Si on prend une sensibilité de 0.7°C/W cela donnerait -0.2°C pour notre période.

volcans19002003lo6.jpg

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Voici une petite reconstruction faite à partir des forçages d'une base de données qui m'avait été donnée par G Schmidt mais dont je ne me rappelle plus la source malgré toutes mes recherches (ceci dit on peut je pense retrouver l'équivalent).

Le forçage volcanique, trop haché, a été lissé en courbe polynomiale avec l'imprécision que cela implique.

On peut voir que la courbe forçage et la courbe de l'évolution des Tm moyennes se superposent relativement bien.

Seule la période 1940-1950 semble présenter une anomalie, mais assez limitée .

On n'oubliera pas la marge d'erreur assez importante (plus en tous cas qu'actuellement) sur les températures.

Mais pour des valeurs de forçages tout de même assez approchées pour ces périodes c'est pas si mal.

19002003ib4.jpg

En tous les cas pour ma part je réitère qu'il n'y a pas d'énigme.

Mise à part la période pré-citée, pour laquelle on pourrait faire intervenir je ne sais quelle variabilité climatique ou amplification polaire (ou tout autre chose).

Mais cette période ne doit pas faire oublier l'essentiel.

Tout s'explique relativement bien, sans faire intervenir des théories chochénatoires default_biggrin.png/emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Si on se risque à faire des projections à partir de l'évolution température NOAA et en considérant une certaine linéarité, on peut estimer la hausse des 30 dernières années égale à 0.6°C soit +1.9°C en 2100/2006.

Ceci nous mènerait à une anomalie entre 2.5 et 3.0°C en 2100, par rapport au début du siècle.

Vous oubliez d'évoquer le forçage provoqué par l'excés d'utilisation de divers composants chimiques pendant les guerres ou les essais militaro-industriel. C'est pourtant l'image qui me vient immédiatement à l'esprit en voyant le gros cercle rouge de ce graphique default_cool.png .
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Vous oubliez d'évoquer le forçage provoqué par l'excés d'utilisation de divers composants chimiques pendant les guerres ou les essais militaro-industriel. C'est pourtant l'image qui me vient immédiatement à l'esprit en voyant le gros cercle rouge de ce graphique default_cool.png .

oui à ce sujet là je me suis toujours demandé l'influence des nombreux essais nucléaires de forte puissance sur les aérosols de la strato justement à partir de cette époque.

Bon je suppose que ce sont surtout des poussières (à tout point de vue default_biggrin.png/emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> ) mais étant donnée l'altitude d'injection on peut se poser quelques questions.

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oui à ce sujet là je me suis toujours demandé l'influence des nombreux essais nucléaires de forte puissance sur les aérosols de la strato justement à partir de cette époque.

Bon je suppose que ce sont surtout des poussières (à tout point de vue default_flowers.gif ) mais étant donnée l'altitude d'injection on peut se poser quelques questions.

En tout cas , ça commence à décrocher avant 1945 , et là, y a pas de lien possible.

Pour les aérosols, le forçage n'est pas spécialement logarithmique. Il est surtout régional et très hétérogène mais ça , tu ne peux rien y faire.

Oui, je pense aussi que le forçage des aérosols volcaniques est un peu surévalué mais c'est pas bien important à ce niveau. Dans des calculs de ce type, forcément très grossiers, il faut surtout veiller à rester au même niveau d'approximation partout: c'est comme dans une chaîne, c'est le mauvais maillon qui compte.

Alors, ici, faut pas attendre de miracles mais c'est un exercice intéressant et stimulant (j'eusse aimé que mes étudiants en fissent autant default_crying.gif )

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En tout cas , ça commence à décrocher avant 1945 , et là, y a pas de lien possible.

Je suis bien d'accord.un petit calcul tout con en supposant des essais atmosphériques d'une énergie totale de 10000 MT (c'est beaucoup, mais pour fixer les idées) montre, en prenant 10% de l'énergie pour transporter des poussières sur 15000 m, une quantité totale de 10 km3 d'aérosols.

C'est donc l'équivalent d'une seule éruption volcanique moyenne à forte sur une période de 20 ans.

Pas terrible. default_flowers.gif

Quant aux étudiants, faut pas leur en vouloir, les pauvres.

Ils savent pas où ils vont default_crying.gif

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En tout cas , ça commence à décrocher avant 1945 , et là, y a pas de lien possible.

il y a eu tout de même des essais avant 1945, l'industrie allemande était déjà bien florissante dans les années 30 si ne me trompe pas, il y a eu une course à l'armement et forcément des essais industriels. L'on peut dire que ça sautait un peu partout, il faudrait reprendre les livres d'histoire. C'était tout de même la guerre mondiale, il y a eu plusieurs batailles mémorables sur mer et sur terre. il n'y a pas eu qu'Hiroshima ou Nagasaki, mais d'autres foyers explosifs contributeurs de GES bien avant cette date. Un peu comme maintenant ou presque avec les écrans de fumée qui jaillissent un peu partout en plus des incendies de forêts à cause de la sécheresse. Il y a l'Irak ou avant le Kosovo, Liban (bombe à fragmentation), Afghanistan, Afrique, Vietnam, Inde, Chine, etc. vous trouverez sûrment d'autres détails auprès de spécialistes du secteur de la stratégie militaire (notamment aux USA où ils sont très en pointe en ce moment). Mais ce doit être classé secret d'Etat top confidentiel ! default_smile.png/emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

On voit d'ailleurs le pic autour de la guerre de 14-18 où l'utilisation des gazs était déjà bien développée... je reste dubitative sur l'impact de ces guerres et essais militaires sur l'environnement de notre planète. Forcément cela ne peut pas rester nul comme effet. qui oserait chiffrer les dégâts de toutes ces guerres ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Premi%C3%A8re_Guerre_mondiale

http://fr.wikipedia.org/wiki/Arme_chimique

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Pour les valeurs j'ai tenu compte d'une base de données fournie par G Schmidt (NASA-GISS)

j'ai fait de gros efforts pour retrouver le lien mais rien à faire.

Cela serait bien de la retrouver parce qu'en fait, on ne peut pas trop discuter une reconstruction si l'on ne connaît pas les valeurs choisies ni leur justification.Ce qui n'est pas clair pour moi, c'est de savoir si tu compares le delta F (forçage) entre les deux périodes ou au sein des deux périodes. Tu mentionnes par exemple les émissions pour dire que les aérosols sont bcp plus nombreux en deuxième qu'en première partie du XXe siècle. C'est vrai en quantité absolue, bien sûr. Mais pour expliquer la pente des T entre 1977 et 2006, ce qui m'intéresse est de savoir s'ils sont plus ou moins nombreux en 1977 et en 2006 (et non pas entre cette période et la précédente). C'est-à-dire de comparer le deltaF aerosols (et non les F) 1916-1945 et le deltaF aerosols 1977-2006. Or, les courbes que j'ai publiées plus haut laissent clairement penser que les aérosols sont plutôt à la baisse sur la période 1977-2006. Donc, que c'est une contribution positive au +0,49°C de cette période.

Sinon, il est probable que les différences de forçages naturels (solaire + volcan) au sein des deux périodes expliquent beaucoup de choses. Le problème ici, c'est de les quantifier, surtout pour le soleil : par exemple, tu peux difficilement prendre une valeur forte de forçage solaire pour 1916-45, si tu as par ailleurs une valeur faible pour 1750-2000 dans le bilan radiatif global. Le GIEC mouture 2007 nous dit que le delta F entre 1750 et 2000 pour le soleil est de 0,1W/m2. Dans ce cas, le delta F solaire entre 1916 et 1945 ne vaut sans doute pas grand chose, vu les courbes de reconstructions de l'activité solaire (cf. discussion en paléo).

PS : avec les faibles valeurs concernées, les phénomènes d'inertie dont parle sirius plus haut, les périodes finalement assez courtes, la méconnaissance quantitative / qualitative de certains facteurs, etc. je reconnais à la réflexion que l'exercice ne peut de toute façon être très concluant. Le fait brut de départ est le plus intéressant : avec un trend de moins d'un demi-degré sur trois décennies et sur la base Nasa Giss (aux valeurs généralement un peu plus élevées que CRU Hadley), le réchauffement récent ne peut être sérieusement qualifié d'exceptionnel par rapport à d'autres périodes depuis les mesures modernes commencées en 1860. Et la tendance la plus récente ne semble pas particulièrement à l'accélération (0,17°C sur la décennie nov-oct. 1997-2006). Il n'empêche qu'il s'agit bien sûr d'un réchauffement significatif. On y verra plus clair d'ici une ou deux décennies, si ce réchauffement continue et/ou s'il s'accentue et si les progrès des mesures permettent d'en qualifier et quantifier plus exactement les causes.

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oui à ce sujet là je me suis toujours demandé l'influence des nombreux essais nucléaires de forte puissance sur les aérosols de la strato justement à partir de cette époque.

Bon je suppose que ce sont surtout des poussières (à tout point de vue default_smile.png/emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20"> ) mais étant donnée l'altitude d'injection on peut se poser quelques questions.

J'avais posé la question sur RC, mais on m'avait en effet répondu que c'est peanuts (hélas, sans référence précise de mémoire). Difficile à quantifier de toute façon, car je ne suis même pas sûr que l'on connaît les chiffres exacts des essais stratosphériques des puissances nucléaires dans les deux décennies concernées (leur nombre, leur énergie, etc.).
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0,26 et 0,24 W/m2!

Cette précision du centième de W/m2 n'a pas de sens, la différence n'est donc pas significative

Les mesures effectuées dans ces stations sont ce qu'on peut faire de mieux. Pas tellement du point de vue instrumental parce que c'est assez bestial, ce type de mesures . Par contre, il est très difficile de faire mieux que qq W/m2 de précision en SW comme en LW sur une msesure individuelle (il y a des tas d'effets parsites à corriger) On arrive donc à afficher des précisions du centième de W/m2 par une effet de moyenne. Par contre, les biais systématiques sur ces mesures restent possibles malgré le soin qu'on y a donné.

J'écrirais plus volontiers 0,2 du côté expérimental et 0,26 pour les GCM mais la précision des calculs radiatifs n'est pas non plus au centième de W/M2 Disons qu c'est tout à fait comparable et même assez inespéré comme accord.

Je suis d'accord, je traduisais en fait simplement la remarque de conclusion de Wild lui-même dans sa présentation au colloque en question. (Une sous-estimation de deux centièmes me paraît en effet minime). Le fait que ces stations sont ce qu'on fait de mieux et qu'elles enregistrent sur les 15 dernières années une tendance assez nette et cohérente à la hausse du SW, plus importante que la hausse du LW sur la même période, plus marquée sur les moyennes et hautes latitudes, c'est intéressant, non ?
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à part les activités humaines, qu'est-ce qui peut donc expliquer la hausse 1979-2006, et surtout 1990-2006, avec tous les "records" des années récentes ?

Je vois quatre réponses possibles.

Il y a la variabilité naturelle : les deux plus puissants El Nino jamais enregistrés sont dans cette période, de même que la plus longue série de NAO+ par exemple. Mais cette variabilité peut elle-même être forcée par les activités humaines (sujet assez spéculatif pour le moment, mais hypothèse de travail très légitime).

Il y a la cause solaire. Si l'on prend les tâches, valeur très faible en 1970, retour à des valeurs hautes en 1980 et 1990, plus faible en 2000 (donc : pas de tendance claire de l'irradiance au sein de la période, mais une irradiance de cette période globalement plus forte que celle des années 1960-80 centré sur le faible maximum autour de 1970).

Il y a la baisse de nébulosité/hausse d'insolation depuis le début des années 1990 (le global brightening). Elle représenterait un forçage transitoire supérieur aux GES selon certains auteurs (Wild, Pinker). Mais elle pose aussi des problèmes (qualité de mesure de l'albedo terrestre, répartition des nuages, qualification exacte de leurs effets radiatifs, etc.).

Il y a enfin les évolutions des émissions d'aérosols anthropiques, dont on trouve les schémas ci-dessus et qui sont à la baisse (pour le SO2 et la suie de carbone) depuis trois décennies dans les régions industrialisées (une seule décennie en Asie).

Ce qui n'est pas clair pour moi (et peut-être pour d'autres): quel est l'effet des aérosols? Il y a en plus plusieurs sortes d'aérosols d'après ce que j'ai compris, (SO2, suie, etc...) quels sont leurs effets respectifs? Personnellement, j'ai entendu (ou lu) deux effets contradictoires: les aérosols interceptent le rayonnement solaire et l'empêchent de réchauffer le sol, soit une sorte d'effet de serre négatif donc un effet refroidissant; un autre effet: la suie qui se dépose sur la neige ou la glace diminue son pouvoir reflechissant et favorise l'absorption de chaleur et la fusion, donc effet rechauffant.

D'autre part, je ne comprends pas bien ce qu'est la baisse/hausse de la nébulosité, en quoi est-elle distincte de la variabilité naturelle que tu évoques au premier point? Et enfin quelle serait l'origine de cette variation de nébulosité?

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Ce qui n'est pas clair pour moi (et peut-être pour d'autres): quel est l'effet des aérosols? Il y a en plus plusieurs sortes d'aérosols d'après ce que j'ai compris, (SO2, suie, etc...) quels sont leurs effets respectifs? Personnellement, j'ai entendu (ou lu) deux effets contradictoires: les aérosols interceptent le rayonnement solaire et l'empêchent de réchauffer le sol, soit une sorte d'effet de serre négatif donc un effet refroidissant; un autre effet: la suie qui se dépose sur la neige ou la glace diminue son pouvoir reflechissant et favorise l'absorption de chaleur et la fusion, donc effet rechauffant.

D'autre part, je ne comprends pas bien ce qu'est la baisse/hausse de la nébulosité, en quoi est-elle distincte de la variabilité naturelle que tu évoques au premier point? Et enfin quelle serait l'origine de cette variation de nébulosité?

Sous réserve que sirius corrige, quelques mots là-dessus.

L'effet des aérosols (naturel ou anthropique) est dans l'ensemble refroidissant (albedo, ton "effet de serre négatif"). Contrairement aux GES, les aérosols modifient à la fois l'energie solaire entrante (le rayonnement incident) et l'énergie IR sortante. Ils reflètent et ils abosrbent. Il faut donc calculer les coefficients d'absorption et de diffusion de chaque type de particule (fonction notamment de leur diamètre), voir ce que donne cette couche hétérogène de particule selon le rayonnement incident. La comparaison des efficacités de diffusion et d'absorption donne la valeur de l'albedo de diffusion. Les suies de carbone (= carbone primaire ou carbone inorganique issu de la combustion) ont un indice albedo bcp plus faible que les sulfates, par exemple (quatre fois plus faible de mémoire), et ils contribuent plutôt au réchauffement. Pas seulement sur la neige (en fait, l'effet des aérosols est toujours plus marqué près des lieux de production, les zones urbaines, industrielles ou de déforestation par combustion en l'occurrence pour les suies). Mais c'est en fait plus compliqué : la combustion émet en même temps de la suie (carbone inorganique primaire BC) et du carbone organique (OC), or ce dernier a lui un effet albedo plus marqué. Il faut donc faire l'addition BC+OC et je crois que l'ensemble est négatif (ie effet albedo refroidissant), mais sous réserve de confirmation.

Ce que je viens de décrire, c'est l'effet direct des aérosols qui est surtout lié à leur propriété optique. Mais tu as un autre phénomène : les variations de nébulosité liées aux mêmes aérosols, que l'on appelle leur effet indirect. Les microparticules naturelles ou anthropiques servent dnotamment de noyaux de condensation pour les goulettes d'eau des nuages. Ce qui modifie potentiellement pas mal de chose : le nombre de ces nuages, mais aussi leurs propriétés optiques (à nouveau absorption/diffusion = premier effet indirect) et leur durée de vie (avant la précicipation= deuxième effet indirect). Là encore, dans l'ensemble, les effets indirects des aérosols sont négatifs et très hétérogènes.

Cela répond en partie à ta deuxième question. Les variations de nébulosité peuvent avoir de nombreuses causes, parmi lesquelles une baisse des aérosols anthropiques. Mais cela fait intervenir un paquet de facteurs du cycle hydrologique en général. C'est en tout cas un fait apparemment assez robuste : depuis une quinzaine d'années, les nuages bas (qui ont le plus d'albedo) tendent à être moins nombreux, les nuages hauts (qui ont le plus d'effet de serre) à être plus nombreux, la couche intermédiaire étant stable. Et comme le montrent les mesures de Wild, le rayonnement incident de surface (SW) est à la hausse sur le réseau BSRN. Il est très difficile de quantifier cela à l'échelle global (en forçage radiatif, en hausse de T). Mais il ne fait guère de doute que ce phénomène d'éclaircissement global doublé de l'évolution de répartition des couches basses / hautes a contribué au réchauffement récent. Les premières quantifications de cela (par le même Wild 2005 et Pinker 2005) indiquent un forçage supérieur à celui des GES. A affiner cependant.

(Sinon, quand je parle de variations naturelles, je pense plutôt aux grandes oscillations de la circulation océanique et atmosphérique du type ENSA, NAO, etc.)

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Or, les courbes que j'ai publiées plus haut laissent clairement penser que les aérosols sont plutôt à la baisse sur la période 1977-2006. Donc, que c'est une contribution positive au +0,49°C de cette période.

Il est exact qu'il y a une baisse très significative des émissions d'aérosols sulfatés et BC.

On retourne, suivant les courbes que tu publies, à des valeurs proches des valeurs des années 60.

La base de données NASA-GISS sur les aérosols considère comme constantes les valeurs de forçage radiatif après 90.

En tenant compte de la baisse que tu indiques on assiste à une accélération du forçage global à partir des années 90.

En considérant la linéarité j'obtiens 0.7W/m2 en plus en 2000/ courbe initiale.

Je n'ai pas les valeurs d'aérosols pour les années après 2000, donc l'après 2000 ne peut être valide.

Il semble bien que côté Chine et Inde cela doive s'accélérer.

En conséquence on devrait assister sur la courbe de Tm à une accélération à partir de 90 puis vers quelque chose de plus incertain, en fonction des émissions indo-chinoises principalement.

Cela ne change rien a priori pour la période 1916-1945.

Ce qui change donc c'est l'évolution du forçage pour la période 1975-2000.

En conclusion il devrait faire beaucoup plus chaud encore actuellement.

Est-ce un effet de l'inertie thermique ou d'autre chose?

Ou des mauvaises données?

Je n'en sais rien.

Mais je vais essayer de regarder l'AR4 pour tirer cela au clair.

Un vrai foutoir tout çà! default_tongue.png/emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

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Sous réserve que sirius corrige, quelques mots là-dessus.

L'effet des aérosols (naturel ou anthropique) est dans l'ensemble refroidissant (albedo, ton "effet de serre négatif"). Contrairement aux GES, les aérosols modifient à la fois l'energie solaire entrante (le rayonnement incident) et l'énergie IR sortante.

Non, ils ne modifient pratiquement pas l'IR sortant

1 parce que les couches d'&érosols sont toujours très minces

2 parec qu'elles sont vasses et forment peu de contradste avec la surface

3 parce que leurs dimensiosn sont telles qu'il y résonnance pour les longueur d'onde du visible mais pas de l'IR

Ils reflètent et ils abosrbent. Il faut donc calculer les coefficients d'absorption et de diffusion de chaque type de particule (fonction notamment de leur diamètre), voir ce que donne cette couche hétérogène de particule selon le rayonnement incident. La comparaison des efficacités de diffusion et d'absorption donne la valeur de l'albedo de diffusion. Les suies de carbone (= carbone primaire ou carbone inorganique issu de la combustion) ont un indice albedo bcp plus faible que les sulfates, par exemple (quatre fois plus faible de mémoire), et ils contribuent plutôt au réchauffement.

En fait, ils ont un indice imaginaire assez grand (tu n'aurais pas confondu avec ça par hasard?????). Cet indice marque leur absorption, plus la partie imaginaire de l'indice est grande plus ils absorbent.

Du coup, ils sont capables de diminuer l'albédo des régions assez bien réfléchissantes (la neige mais aussi les stratus par exemple).

Ils ont aussi un autre effet qui est intéressant à considérer dans le contexte présent (pour encore un peu compliquer): ils absorbent le rayonnement solaire, donc ils chauffent la couche d'atmosphère dans laquelle ils se trouvent et du coup empêchent des nuages de se former. Quand ils sont mélangéé à des nuages ce qui est fréquemment le cas, ils le réchauffenbt et favorisent sa disparition. Ceci est d'autant plus important que le soleil est haut évidemment et donc sous les tropiques.

On l'a mesuré experimentalement : l'océan indien est ...pas très propre disons. C'est vrai de toute l'Asie du SE et le recours au charbon n'arrange pas les choses.

Cela répond en partie à ta deuxième question. Les variations de nébulosité peuvent avoir de nombreuses causes, parmi lesquelles une baisse des aérosols anthropiques. Mais cela fait intervenir un paquet de facteurs du cycle hydrologique en général. C'est en tout cas un fait apparemment assez robuste : depuis une quinzaine d'années, les nuages bas (qui ont le plus d'albedo) tendent à être moins nombreux, les nuages hauts (qui ont le plus d'effet de serre) à être plus nombreux, la couche intermédiaire étant stable. Et comme le montrent les mesures de Wild, le rayonnement incident de surface (SW) est à la hausse sur le réseau BSRN. Il est très difficile de quantifier cela à l'échelle global (en forçage radiatif, en hausse de T). Mais il ne fait guère de doute que ce phénomène d'éclaircissement global doublé de l'évolution de répartition des couches basses / hautes a contribué au réchauffement récent. Les premières quantifications de cela (par le même Wild 2005 et Pinker 2005) indiquent un forçage supérieur à celui des GES. A affiner cependant.

(Sinon, quand je parle de variations naturelles, je pense plutôt aux grandes oscillations de la circulation océanique et atmosphérique du type ENSA, NAO, etc.)

Plus difficile encore de quantifioer ce qui là dedans est variabilité et ce qui est forçage indirect ou encore rétroaction. Les nuages sont un très puissant levier d'action sur le bilan radiatif, c'est indéniable.
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Non, ils ne modifient pratiquement pas l'IR sortant

1 parce que les couches d'&érosols sont toujours très minces

2 parec qu'elles sont vasses et forment peu de contradste avec la surface

3 parce que leurs dimensiosn sont telles qu'il y résonnance pour les longueur d'onde du visible mais pas de l'IR

(...)

En fait, ils ont un indice imaginaire assez grand (tu n'aurais pas confondu avec ça par hasard?????). Cet indice marque leur absorption, plus la partie imaginaire de l'indice est grande plus ils absorbent.

Du coup, ils sont capables de diminuer l'albédo des régions assez bien réfléchissantes (la neige mais aussi les stratus par exemple).

Euh, à l'occasion, tu réexpliques en détail default_flowers.gif En fait, je me souvenais (mais peut-être à tort, je ne suis pas à mon bureau) de formules dans le manuel Physique et chimie de l'atmosphère où l'on faisait intervenir le coefficient d'absorption et de diffusion pour chaque type de particule, j'avais compris que l'absorption en question concernait aussi l'IR tellurique. Mais apparemment, c'est presque exclusivement le rayonnement incident, pour tous les aérosols ?
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Euh, à l'occasion, tu réexpliques en détail default_flowers.gif En fait, je me souvenais (mais peut-être à tort, je ne suis pas à mon bureau) de formules dans le manuel Physique et chimie de l'atmosphère où l'on faisait intervenir le coefficient d'absorption et de diffusion pour chaque type de particule, j'avais compris que l'absorption en question concernait aussi l'IR tellurique. Mais apparemment, c'est presque exclusivement le rayonnement incident, pour tous les aérosols ?

euh si je peux me permettre pas pour tous.

exemple les aérosols d'eau qui absorbent l'IR.

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Dans une discussion sur RC, G. Schmidt m'a donné un lien vers cette estimation du modèle Nasa Giss pour les forçages 1880-2000.

fig5aui1.gif

Pour le coup, le réchauffement 1916-45 devient assez incompréhensible :

- pas de forçage solaire (courbe orange)

- forçages GES (vert) et aérosols (bleu clair + violet) qui s'annulent, voire qui penchent vers le négatif quand on en fait la somme

- période 1880-1915 dominée par un forçage négatif des volcans, dont pas d'effet différé de l'inertie thermique des océans.

Et malgré cela un réchauffement significatif de 0,41°C.

Je constate en tout cas que le forçage solaire est limité à des variations infimes. Et encore le modèle GISS fait-il partie de ceux qui le prennent en compte ! Je ne vois pas comment de tels paramètres peuvent reproduire ce qui s'est passé au XXe siècle (c'est-à-dire les causes réelles des variations de T).

Pour mémoire, la reconstruction de l'activité solaire de Muscheler 2006. Vous trouvez que la portion de courbe 1880-1960 ressemble à celle du modèle GISS ??

image1us0.png

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Dans une discussion sur RC, G. Schmidt m'a donné un lien vers cette estimation du modèle Nasa Giss pour les forçages 1880-2000.

fig5aui1.gif

Pour le coup, le réchauffement 1916-45 devient assez incompréhensible :

- pas de forçage solaire (courbe orange)

- forçages GES (vert) et aérosols (bleu clair + violet) qui s'annulent, voire qui penchent vers le négatif quand on en fait la somme

- période 1880-1915 dominée par un forçage négatif des volcans, dont pas d'effet différé de l'inertie thermique des océans.

Et malgré cela un réchauffement significatif de 0,41°C.

Je constate en tout cas que le forçage solaire est limité à des variations infimes. Et encore le modèle GISS fait-il partie de ceux qui le prennent en compte ! Je ne vois pas comment de tels paramètres peuvent reproduire ce qui s'est passé au XXe siècle (c'est-à-dire les causes réelles des variations de T).

il faut se méfier des impressions.

La courbe que j'ai présentée plus haut utilise cette base de données.

Le delta forçage solaire atteind +0.2W/m2 sur cette base, soit pas loin de 25% du delta forçage global.

Pour mémoire, la reconstruction de l'activité solaire de Muscheler 2006. Vous trouvez que la portion de courbe 1880-1960 ressemble à celle du modèle GISS ??

lorsqu'on regarde la courbe de Muscheler, on voit entre 1900 et 1950 grosso-modo une augmentation d'activité de l'ordre de celle entre un mini et un maxi solaire de cycle de 11 ans, soit 1W/m2.

Ceci correspond à un forçage solaire de 0.25W/m2 pas loin de celui donné par la base de Gavin.

Base qui, en passant, est complètement fausse pour les aérosols à partir de 1990.

D'où mes remarques et demandes concernant les aérosols entre 1990 et 2005; :!:

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En effet, pas eu le temps d'aller chercher leurs données. Mais la figure juste en dessous permet quand même de se faire une idée, puisqu'elle fait la somme des forçages.

fig5bto1.gif

Sur 1916-1945, on voit que l'on a maximum 0,3W/m2 de forçage positif total. Et cela donne 0,41°C.

Sur 1977-2006, on à 0,49°C. A sensibilité T/forçage équivalente, cela suppose que le forçage est de 0,4W/m2 maxi sur cette période. Ce n'est pas l'impression que donne la courbe. Comme les GES ont monté de 1,1 W/m2 sur cette période*, il faut pourtant trouver -0,7W/m2. Les volcans ? Moyennés sur la période, El Chichon et Pinatubo ne doivent pas représenter plus de -0,2W/m2. Cela un forçage résiduel de -0,5W/m2 pour les aérosols. Comme on revoit plutôt à la baisse en ce moment les effets indirects des aérosols et comme leurs émissions semblent avoir stagné, voire baissé entre 1977 et 2006, je doute que cela soit crédible.

*Voir http://www.cmdl.noaa.gov/aggi/

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En effet, pas eu le temps d'aller chercher leurs données. Mais la figure juste en dessous permet quand même de se faire une idée, puisqu'elle fait la somme des forçages.

fig5bto1.gif

Sur 1916-1945, on voit que l'on a maximum 0,3W/m2 de forçage positif total. Et cela donne 0,41°C.

Sur 1977-2006, on à 0,49°C. A sensibilité T/forçage équivalente, cela suppose que le forçage est de 0,4W/m2 maxi sur cette période. Ce n'est pas l'impression que donne la courbe. Comme les GES ont monté de 1,1 W/m2 sur cette période*, il faut pourtant trouver -0,7W/m2. Les volcans ? Moyennés sur la période, El Chichon et Pinatubo ne doivent pas représenter plus de -0,2W/m2. Cela un forçage résiduel de -0,5W/m2 pour les aérosols. Comme on revoit plutôt à la baisse en ce moment les effets indirects des aérosols et comme leurs émissions semblent avoir stagné, voire baissé entre 1977 et 2006, je doute que cela soit crédible.

*Voir http://www.cmdl.noaa.gov/aggi/

tu devrais plutôt prendre un peu antérieur à 1916 disons vers 1900 et donc prendre la période 1900-1950 en gros.

Là tu trouveras plutôt la même chose que moi à savoir pas loin de +0.9W/m2 sur cette période.

Concernant les volcans j'ai utilisé un lissage polynomial pour les prendre en compte.

Voir plus haut.

Mais ceci dit l'énigme n'est pas tant dans la première période mais dans la deuxième qui devrait être bien plus chaude surtout suite à la baisse des aérosols.

La seule chose que je verrais pour l'expliquer est le fait que l'augmentation est trop rapide pour que le système climatique puisse la prendre en compte.

C'est une explication facile je le reconnais, mais pour le moment, à moins de tout remettre en question, je n'en ai pas d'autre.

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Euh, à l'occasion, tu réexpliques en détail default_sad.png/emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20"> En fait, je me souvenais (mais peut-être à tort, je ne suis pas à mon bureau)d e formules dans le manuel Physique et chimie de l'atmosphère où l'on faisait intervenir le coefficient d'absorption et de diffusion pour chaque type de particule, j'avais compris que l'absorption en question concernait aussi l'IR tellurique. Mais apparemment, c'est presque exclusivement le rayonnement incident, pour tous les aérosols ?

Le pb n'est pas là et tu lis trop vite.

Que les aérosols carbonés absorbent fans l'IR thermique est une chose ; qu'ils aient un effet de serrre en est une autre.

L'efficacité d'interaction avec le rayonnement em dépend du rapport lambda/r (rayon équivalent) . Quand ce rapport est proche de 1 , l'interaction est maximum. Dans l'IR thermique, il est putôt de l'ordre de 0,05 à 0,1.

D'où une faible efficacité: l'épaisseur optique est faible dans l'IR thermique.

deuxième raiosn encore plus importante: leur température n'est pas très différente de celle de la surface parce qu'ils circulent dans la couche limte en général . Donc pas d'effet de serre important

S'ils sont plus hauts, c'est qu'ils se sont mélangés à la convection et donc aux nuages et là leur rôle en tant qu'effet de serre devien complètement négligeable parce que les nuages sont pratiquement des corps noirs. (totalement absorbants et donc émissifs).

Une exception les aérosols désertiques qui sont mis en suspension en altitude mais ils sont minéraux.

Enfin, la plupart des aérosols sont absorbants dans l'IR thermique surtout s'ils sont mélangés à de l'eau ce qui est le plus souvent le cas.

Donc, tout ce qu'on peut dire à propos du Black Carbone concerne le solaire et même surtout le visible.

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tu devrais plutôt prendre un peu antérieur à 1916 disons vers 1900 et donc prendre la période 1900-1950 en gros.

Là tu trouveras plutôt la même chose que moi à savoir pas loin de +0.9W/m2 sur cette période.

Concernant les volcans j'ai utilisé un lissage polynomial pour les prendre en compte.

Voir plus haut.

Mais ceci dit l'énigme n'est pas tant dans la première période mais dans la deuxième qui devrait être bien plus chaude surtout suite à la baisse des aérosols.

La seule chose que je verrais pour l'expliquer est le fait que l'augmentation est trop rapide pour que le système climatique puisse la prendre en compte.

C'est une explication facile je le reconnais, mais pour le moment, à moins de tout remettre en question, je n'en ai pas d'autre.

Les estimations du forçage (négatif) des aérosols (incluant le forçage indirect) étant plutôt revues à la baisse . Il reste pas mal d'incertitudes et on peut encore aisément basculer vers l'autre alternative: cad, c'est quasi normal maintenant et le pb était dans la première moitié du 20e . Faut peut être pas trop essayer de trouver une réponse à toutes les questions: on va en trouver une , bien sûr, mais il y a beaucoup de chances pour qu'elle ne soit pas la bonne.
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