Du chaos météorologique à l’émergence de tendances climatiques

[Invité]

Les modèles RCM ou GCM prévoient moins de pluie en JJA et plus en DJF sur l'Europe en dessous de 55°N, ce qui est tout de même plus précis géographiquement et ne dit rien en soi sur le "manque d'eau", puisque celui-ci est notamment fonction des réserves aquifères accumulées d'octobre à avril (hors période de croissance de la plupart des essences tempérées) et des précipitations en été ("moins" ne veut pas dire "plus du tout").

Oui je connais les résultats de ces modèles.

Je vois qu'on a les mêmes lectures.

Pour le reste si effectivement les pluies d'hiver sont intéressantes pour les réserves aquifères, elles ne sont malheureusement pas disponibles suffisamment longtemps en saison pour les systèmes racinaires.

C'est bon pour le tout début de la croissance mais après c'est la cata.

On doit pouvoir trouver confirmation de ce que je dis, mais, d'expérience de planteur amateur de quelques centaines d'arbres, je peux dire que rien n'est pire pour la végétation que des mois JJA secs et chauds.

Les nouveaux rameaux sont très petits et le diamètre des branches principales et du tronc reste quasiment stable.

Plus loin en saison, si on n'arrose pas, les arbres perdent leurs feuilles et quand ils ne crèvent pas, rentrent en hibernation en ayant épuisé leurs réserves.

Enfin c'est ce que j'observe depuis plusieurs années que je fais le pépiniériste amateur à la fois dans l'extrème-nord de la France (Douai) et dans l'extrème-sud (Toulouse).

Par ailleurs et par définition, le réchauffement devrait avoir des effets positifs (sur la rétroaction végétale qui nous intéresse ici) sur des zones actuellement plus froides, où les périodes de croissance vont s'allonger. La balance des phénomènes n'est sans doute pas facile à faire précisément, mais l'hypothèse qu'elle soit négative paraît de prime abord un peu tirée par les cheveux, au moins sur l'Europe

je ne comprends pas bien.

Je suppose que tu veux dire "positive"?

Mais je suis d'accord, c'est bien ce que je dis depuis le début: il faut faire le bilan précisément à partir des projections connues même si l'on n'est pas sûr de ces mêmes projections.

Quant au reste du monde, je comprends mal comment on peut à la fois prévoir une rétroaction de la vapeur d'eau (et, de manière générale, une intensification du cycle de l'eau) et craindre que les sécheresses se généralisent sur les continents.

ce que tu appelles "rétroaction de la vapeur d'eau" n'est pas vraiment en cause dans ce cas.

Ce n'est pas l'aspect rétroaction, cad l'influence des nuages et de la vapeur d'eau produite sur l'effet initial, mais le fait que si on augmente le flux thermique reçu par la surface, une partie de ce flux "sert" à produire de la convection.

Ce fait est indéniable et donc le cycle de l'eau doit augmenter, si et seulement si, la condensation peut se réaliser (c'est à espérer!).

Le "débit" du cycle de l'eau augmente donc et les précipitations doivent augmenter.

Pas de pb si c'est, uniformément et indépendamment de la saison, réparti.

Il ne semble pas que ce soit le cas.

Et le pire c'est que ce sont quelquefois les régions les plus réchauffées les moins arrosées.

Ce qui n'est pas bon pour l'indice d'humidité des sols.

Dans ces modèles toute l'Europe serait durement touchée ainsi que l'Amérique du Nord, l'Amérique du sud, une bonne partie de l'Afrique (mise à part la zone équatoriale).

On peut expliquer partiellement ce phénomène par un élargissement, en latitude, des cellules de Hadlley, un peu plus gonflées par l'augmentation de la convection.

Mais ce sont les modèles couplés atmos/océans qui peuvent le mieux, pour le moment, prévoir la future circulation atmosphérique.

Je ne demanderais pas mieux qu'ils se trompent car ma propre région serait particulièrement touchée.

Mais faut pas rêver...

[sirius]

Oui je connais les résultats de ces modèles.

Je vois qu'on a les mêmes lectures.

Pour le reste si effectivement les pluies d'hiver sont intéressantes pour les réserves aquifères, elles ne sont malheureusement pas disponibles suffisamment longtemps en saison pour les systèmes racinaires.

C'est bon pour le tout début de la croissance mais après c'est la cata.

On doit pouvoir trouver confirmation de ce que je dis, mais, d'expérience de planteur amateur de quelques centaines d'arbres, je peux dire que rien n'est pire pour la végétation que des mois JJA secs et chauds.

Les nouveaux rameaux sont très petits et le diamètre des branches principales et du tronc reste quasiment stable.

Plus loin en saison, si on n'arrose pas, les arbres perdent leurs feuilles et quand ils ne crèvent pas, rentrent en hibernation en ayant épuisé leurs réserves.

Enfin c'est ce que j'observe depuis plusieurs années que je fais le pépiniériste amateur à la fois dans l'extrème-nord de la France (Douai) et dans l'extrème-sud (Toulouse).

je ne comprends pas bien.

Je suppose que tu veux dire "positive"?

Mais je suis d'accord, c'est bien ce que je dis depuis le début: il faut faire le bilan précisément à partir des projections connues même si l'on n'est pas sûr de ces mêmes projections.

ce que tu appelles "rétroaction de la vapeur d'eau" n'est pas vraiment en cause dans ce cas.

Ce n'est pas l'aspect rétroaction, cad l'influence des nuages et de la vapeur d'eau produite sur l'effet initial, mais le fait que si on augmente le flux thermique reçu par la surface, une partie de ce flux "sert" à produire de la convection.

Ce fait est indéniable et donc le cycle de l'eau doit augmenter, si et seulement si, la condensation peut se réaliser (c'est à espérer!).

Le "débit" du cycle de l'eau augmente donc et les précipitations doivent augmenter.

Pas de pb si c'est, uniformément et indépendamment de la saison, réparti.

Il ne semble pas que ce soit le cas.

Et le pire c'est que ce sont quelquefois les régions les plus réchauffées les moins arrosées.

Ce qui n'est pas bon pour l'indice d'humidité des sols.

Dans ces modèles toute l'Europe serait durement touchée ainsi que l'Amérique du Nord, l'Amérique du sud, une bonne partie de l'Afrique (mise à part la zone équatoriale).

On peut expliquer partiellement ce phénomène par un élargissement, en latitude, des cellules de Hadlley, un peu plus gonflées par l'augmentation de la convection.

Mais ce sont les modèles couplés atmos/océans qui peuvent le mieux, pour le moment, prévoir la future circulation atmosphérique.

Je ne demanderais pas mieux qu'ils se trompent car ma propre région serait particulièrement touchée.

Mais faut pas rêver...

S'il est une chose sur laquelle tout le monde s'accorde (même Lindzen), c'est sur l'intensification de la convection. Celle ci s'accompagne obligatoirement d'une augmentation de la subsidence puisque l'air qui s'est élevé doit redescendre. Ce sont ces branches descendantes des cellules de Hadley qui sont responsables de l'augmentation des aires de sécheresse, en particulier autour du Bassin Mediterranéen.

[miniTAX]

Enfin c'est ce que j'observe depuis plusieurs années que je fais le pépiniériste amateur à la fois dans l'extrème-nord de la France (Douai) et dans l'extrème-sud (Toulouse).

Bah moi, j'observe que les vergers de mes grands parents (pomme-poire-coetche) n'ont jamais donné autant. Match nul. La bonne affaire. On parle d'évolution quantitatives long terme et tu parle de tes observations qualitatives perso qui doivent s'étaler sur 30 ans max et qui dépendent plus de ton humeur que du climat. Il faut etre sérieux quoi /emoticons/sleep@2x.png 2x" width="20" height="20">

Ce n'est pas l'aspect rétroaction, cad l'influence des nuages et de la vapeur d'eau produite sur l'effet initial, mais le fait que si on augmente le flux thermique reçu par la surface, une partie de ce flux "sert" à produire de la convection.

Ce fait est indéniable et donc le cycle de l'eau doit augmenter, si et seulement si, la condensation peut se réaliser (c'est à espérer!).

Ah bon, tu veux dire que les modèles ne le savent pas, alors que l'eau compte pour plus de 80% dans l'effet de serre ? Mais alors est ce bien raisonnable de compter sur ces modèles pour prévoir la température et le climat dans 50, 100 ans ?

Je ne demanderais pas mieux qu'ils se trompent car ma propre région serait particulièrement touchée.

Mais faut pas rêver...

Il faut quand meme savoir relativiser les choses et ne pas tout ramener au climat. J'aimerais bien voir la courbe de pluviométrie de la région sur 50, 100 ans. Ensuite, si c'est une question de déficit hydrique, la nappe phréatique de ton coin sera plus touchée par l'installation d'un ou plusieurs gros cultivateurs de mais que par un réchauffement de 1°C. Alors que faut-il faire? Empecher que la température monte de 1°C (avant, il faut d'abord dire comment, tout en supposant que cette hausse AURA bien lieu) ou empecher de cultiver du mais dans une région où la nappe ne se remplit pas assez ?

[david3]

Je propose un recentrage sur le sujet initial de ce fil (qui a donné lieu à mon avis à quelques contributions très intéressantes) :

/index.php?s=&showtopic=17115&view=findpost&p=335962'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?s=&a...st&p=335962

Merci. /emoticons/sleep@2x.png 2x" width="20" height="20">

[david3]

L'augmentation de la concentration atmosphérique en C02 causée par les activités humaines est un important facteur de forçage (IPCC, 2001). Ce forçage devrait persister dans les prochains milliers voir dizaines de milliers d'années (Archer and Ganopolski, 2005).

Il est assez courant de voir des personnes stupéfaites (et parfois outrées) que l’on puisse faire des projections climatiques correspondant à une teneur en C02 atmosphérique doublée par rapport à l’ère pré-industrielle (RC02=2, dans 50 ans ?) alors que l’on est incapable de prévoir la météo au-delà de 5 jours…

Alors, à l'échelle du millier ou de la dizaine de milliers d'années, certaines personnes explosent littéralement.

Attends, je lis bien ? Ce sont les prévisions pour l'an 5000 ? Est-ce que tu as aussi pour cette même date les prévisions de précipitations moyennes en France, du moins la partie émergée ? Parce que je voulais justement planter un ginkgo biloba...

Oui, oui, tu as bien lu, c'est bien pour l'an 5000 après Jésus Christ Infoclimat est devenu officiellement un forum pour amoureux de Science Fiction tu ne savais pas? Quant aux précipitations en France à cette date là, t'oublies. Notre beau pays sera un désert. Maintenant, tu comprends mieux pourquoi les français sont les champions du monde en conso d'anxiolytique

Ah non, objection votre honneur : dans mon modèle pour l'an 5000, la France sera un chapelet d'îles ! J'obtiens une augmentation de 397,25 mètres du niveau de la mer (+/- 500 m il est vrai, mais nous ne sommes pas à quelques incertitudes près, tout de même). Il est donc temps d'agir, et très très vite encore. J'hésite pour ma part entre abattre mes six chats, qui produisent beaucoup de méthane en raison de croquettes de mauvaise qualité, ou revendre mes trois 4x4 afin d'acheter un bateau pneumatique. Pour me décider, je crois que je vais attendre la publication du prochain papier de l'ami Jim (Hansen, bien sûr). On murmure qu'il a obtenu un résultat époustouflant en comparant le taux de calcium d'un coquillage contemporain et de son ancêtre presque direct ayant vécu voici 38 millions d'années. D'après ce proxy infaillible, la Terre pourrait atteindre la température de Vénus ou celle de Mars, selon les mesures prises le 31 mars 2007 au plus tard.

( /index.php?s=&showtopic=13589&view=findpost&p=337234'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?s=&a...st&p=337234 )Question 5 du message 1 de cette discusion : Comment leur expliquer l’importance des aspects cinétiques des processus ?

Merci d'axer vos réponses sur des explications simples des processus complexes en jeu.

Exemple : l'eau de mer met plus de temps à se refroidir que l'atmosphère. Il en résulte que les bains de mer sont encore agréables à l'automne alors que la température de l'air a déjà chuté (décalage - inertie du système). C'est l'inverse au printemps : en avril ou mai, l'air peut être très bon et l'eau de mer très froide !

Référence : Archer, A. and Ganopolski, A.: A movable trigger: fossil fuel CO2 and the onset of the next glaciation, Geochem. Geophys. Geosyst., 6, Q05003, doi:10.1029/2004GC000891, 2005.

http://www.agu.org/pubs/crossref/2005/2004GC000891.shtml

[charles.muller]

Question 5 du message 1 de cette discusion : Comment leur expliquer l’importance des aspects cinétiques des processus ?

Peux-tu déjà vulgariser ta question, avant que l'on réfléchisse à vulgariser la réponse ? C'est-à-dire définir l'ensemble des phénomènes que tu englobes sous la désignation "aspects cinétiques des processus".

[david3]

Fais juste un petit effort Charles

Il y a ci-dessus un petit exemple pour t'aider (température de l'eau de mer / air, automne/printemps).

Un autre exemple (plus complexe) là : /index.php?act=ST&f=15&t=17175&st=0#entry338670'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?act=...t=0#entry338670 (Evénements de Heinrich etc.)

Mais, à ta décharge, il est vrai que le temps est vraiment difficile à définir.

Qu'est-ce donc que le temps ?

http://www.cyberphilo.com/textes/temps.html

" Qu'est-ce donc que le temps ? Qui pourra le dire clairement et en peu de mots ? Qui pourra le saisir, même par la pensée, pour traduire cette conception en paroles ? Quoi de plus connu, quoi de plus familièrement présent à nos entretiens, que le temps ? Et quand nous en parlons, nous concevons ce que nous disons; et nous concevons ce qu'on nous dit quand on nous en parle.

Qu'est-ce donc que le temps ? Si personne ne m'interroge, je le sais; si je veux répondre à cette demande, je l'ignore. Et pourtant, j'affirme hardiment que si rien ne passait, il n'y aurait point de temps passé; que si rien n'advenait, il n'y aurait point de temps à venir, et que si rien n'était, il n'y aurait point de temps présent. Or, ces deux temps, le passé et l'avenir, comment sont-ils, puisque le passé n'est plus, et que l'avenir n'est pas encore ? Pour le présent, s'il était toujours présent sans voler au passé, il ne serait plus temps; il serait l'éternité. Si donc le présent, pour être temps, doit s'en aller en passé, comment pouvons-nous dire qu'une chose soit, qui ne peut être qu'à la condition de n'être plus ? Et peut-on dire, en vérité, que le temps soit, sinon parce qu'il tend à n'être pas ? [...]

Ce qui devient évident et clair, c'est que le futur et le passé ne sont point; et, rigoureusement, on ne saurait admettre ces trois temps : le passé, le présent et le futur. Mais peut-être dira-t-on avec vérité : «Il y a trois temps : le présent du passé, le présent du présent et le présent de l'avenir.» Car ce triple mode de présence existe dans l'esprit; je ne le vois pas ailleurs. Le présent du passé, c'est la mémoire; le présent du présent, c'est l'attention actuelle; le présent de l'avenir, c'est son attente. Si l'on m'accorde de l'entendre ainsi, je vois et je confesse trois temps. Et que l'on dise encore, par un abus de l'usage : «Il y a trois temps : le passé, le présent et l'avenir», qu'on le dise, peu m'importe; je ne m'y oppose pas. J'y consens, pourvu qu'on entende ce qu'on dit, et que l'on ne pense point que l'avenir soit déjà, que le passé soit encore. "

Sain Augustin (354-430)

Les Confessions (vers 400), livre XI, chap. 14 et 20,

traduction L. Moreau (1879).

[Torrent]

Fais juste un petit effort Charles

Il y a ci-dessus un petit exemple pour t'aider (température de l'eau de mer / air, automne/printemps).

Un autre exemple (plus complexe) là : /index.php?act=ST&f=15&t=17175&st=0#entry338670'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?act=...t=0#entry338670 (Evénements de Heinrich etc.)

Mais, à ta décharge, il est vrai que le temps est vraiment difficile à définir.

Qu'est-ce donc que le temps ?

http://www.cyberphilo.com/textes/temps.html

" Qu'est-ce donc que le temps ? Qui pourra le dire clairement et en peu de mots ? Qui pourra le saisir, même par la pensée, pour traduire cette conception en paroles ? Quoi de plus connu, quoi de plus familièrement présent à nos entretiens, que le temps ? Et quand nous en parlons, nous concevons ce que nous disons; et nous concevons ce qu'on nous dit quand on nous en parle.

Qu'est-ce donc que le temps ? Si personne ne m'interroge, je le sais; si je veux répondre à cette demande, je l'ignore. Et pourtant, j'affirme hardiment que si rien ne passait, il n'y aurait point de temps passé; que si rien n'advenait, il n'y aurait point de temps à venir, et que si rien n'était, il n'y aurait point de temps présent. Or, ces deux temps, le passé et l'avenir, comment sont-ils, puisque le passé n'est plus, et que l'avenir n'est pas encore ? Pour le présent, s'il était toujours présent sans voler au passé, il ne serait plus temps; il serait l'éternité. Si donc le présent, pour être temps, doit s'en aller en passé, comment pouvons-nous dire qu'une chose soit, qui ne peut être qu'à la condition de n'être plus ? Et peut-on dire, en vérité, que le temps soit, sinon parce qu'il tend à n'être pas ? [...]

Ce qui devient évident et clair, c'est que le futur et le passé ne sont point; et, rigoureusement, on ne saurait admettre ces trois temps : le passé, le présent et le futur. Mais peut-être dira-t-on avec vérité : «Il y a trois temps : le présent du passé, le présent du présent et le présent de l'avenir.» Car ce triple mode de présence existe dans l'esprit; je ne le vois pas ailleurs. Le présent du passé, c'est la mémoire; le présent du présent, c'est l'attention actuelle; le présent de l'avenir, c'est son attente. Si l'on m'accorde de l'entendre ainsi, je vois et je confesse trois temps. Et que l'on dise encore, par un abus de l'usage : «Il y a trois temps : le passé, le présent et l'avenir», qu'on le dise, peu m'importe; je ne m'y oppose pas. J'y consens, pourvu qu'on entende ce qu'on dit, et que l'on ne pense point que l'avenir soit déjà, que le passé soit encore. "

Sain Augustin (354-430)

Les Confessions (vers 400), livre XI, chap. 14 et 20,

traduction L. Moreau (1879).

Pas d'accord, seul le temps existe et il est un mouvement constant intimement lié à l'expansion de l'Univers lui même, le présent n'est qu'un point mobile le long d'une ligne venant d'un point initial nommé passé vers un infini multiple nommé futur.

Aucun processus ne peut exister sans la dimension temps, le moindre évènement, la moindre reflexion ne peut avoir lieu que s'il y a deplacement dans le sens passé/futur autrement dit dans le temps.

Donc seuls le passé et le futur existent, l'un concrètement et l'autre hypothétiquement car à chaque instant s'ouvrent une certaine quantité de voies differentes, et une et une seule est choisie, le présent est donc simplement le catalyseur ou se réalise ce déroulement, l'instant du choix ou de l'alea.

Le passé est donc dans un etat stratifié, resultant du choix d'une ligne évènementielle, tandis que l'avenir est dans un état hypothétique pouvant emprunter theoriquement une infinité de destinations evenementielles.

En conclusion le postulat philosophique cité ci dessus est faux et non conforme à une définition scientifique du temps.

[david3]

En conclusion le postulat philosophique cité ci dessus est faux et non conforme à une définition scientifique du temps.

Patrick De Wever, Directeur de la Société Géologique de France commence sa conférence Temps de la Terre, temps des Hommes par la réflexion de Saint Augustin (ce texte est un classique) :http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterr...SGF-DEWEVER.xml

...Le temps est très difficile à définir...Il est même insaisissable.

[holon]

Compare plutot la productivité entre une foret septentrionale et une foret tropicale dont la température moyenne annuelle est de plusieurs degrés supérieure, la vitesse de production et l'épaisseur d'humus. Nier que la croissance végétale due à une hausse de CO2 (constatée) et une précipitation accrue (prévue par les modèles ) est une rétroaction négative à l'augmentation du CO2, c'est quand meme fort !

Peut-être pour la productivité mais pour le stockage ultime de carbone (qui en constitue en quelque sorte la primitive), les forêts boréales ont un petit avantage sur leurs cousines tropicales (hors mangroves). La productivité n'est pas la seule variable à considérer, sans compter que la répartition de la flore devrait sensiblement changer. Avis aux pères noël distributeurs de NPK par voie aérienne.

[david3]

Suite du débat lancé ici :

/index.php?s=&showtopic=17577&view=findpost&p=354856'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?s=&a...st&p=354856

et à me demander si le climat n'est pas finalement aussi chaotique que la météo!

#103 [Response: You probably don't want to be to dogmatic on this point. As far as we can tell (so far), climate is not chaotic (at least in it's present state). We are sure that models do not have chaotic climates (their statistical properties are stable and well defined), but it is conceivable (though not proven) that as we add more feedbacks to them (vegetation, ice sheets, carbon cycles etc.) they may become so. So it's an open question. This is distinct from the 'weather is chaotic therefore climate can't be predicted' line of argument which, as you suggest, is fallacious. - gavin]

http://www.realclimate.org/index.php/archi...ppable-hot-air/

[C'est différent du "la météo est chaotique alors le climat ne peut pas être prévu" qui est fallacieux ]

(...) ce concept de chaos prête vite à des mésinterprétations radicales.

#119 [ Statements about the non-chaotic nature of climate model long term changes is based on the empirical observation that they are

independent of the initial conditions.

The climate sensitivity for instance can be calculated over and over with different 'weather' and it will converge to the same answer every time. - gavin ]

Les conditions n'étaient pas les mêmes il y a 150 000 ans, 250 000ans, 350 000ans etc.

On observe cependant le même type de réponse climatique suite aux variations des paramètres astronomiques (Milankovitch) : peu importe "l'état du sytème" (conditions initiales), un même forçage conduit à la même tendance climatique. Une phrase pour résumer : les tendances climatiques observées sont indépendantes des conditions initiales et émergent du chaos météorologique.

/index.php?s=&showtopic=17115&view=findpost&p=336435'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?s=&a...st&p=336435

Bonjour

La question est intéressantye et vaut la peine qu'on s'y arrête;

En tout premier lieu, on ne fait pas boire un âne qui n'a pas soif, c'est bien connu.

Non pas que je considère que les "sceptiques" ou les sceptiques sans guillemets soient des ânes

mais, en touit cas, il est clair que kes premiers n'ont pas soif.

Ceci signifie que quelque soit l'explication apportée, ils la refuseront.

C'est exactement comme lorsqu'on discute politique avec quelqu'un: il accepte de te suivre un moment puis, si ça le dérange, il change de sujet et saute sur un autre argument.

Laissons donc ça de côté: la pédagogie ne s'adresse pas à eux (les "sceptiques" convaincus)

Pour les autres

1 le climat concerne l'ensemble de la planète dont l'atmosphère, l'océan , etc, on appelle ça un système

2 un forçage, c'est un apport de chaleur ou une perte de chaleur pour l'ensemble du système (et ça se mesure en Watts ou en W/m2). C'est une contrainte appliquée au système.

On peut assimiler le système climatique à une habitation: le forçage , c'est d'augmenter ou de diminuer le chauffage (tout le reste étant inchangé). L'augmentation de l'effet de serre, c'est l'augmentation de l'isolation de la maison.

Si on augmente l'isolation de la maison et qu'on ne diminue pas le chauffage, il fera plus chaud: on ne sait pas trop de combien de degrés ni encombien de temps.

3 Le réchauffement , dans la maison ne sera pas le même dans toutes les pièces: il est probable que les chambres sous les combles seront rapidement plus chaudes mais dans la grande salle de séjour située bien à l'intérieur , la température ne va pas varier très vite.

4 Pour la différence entre climat et variabilité chaotique, le plus simple, c'est de prendre l'image de la turbulence dans un torrent de montagne: l'eau ne va pas tout droit, il y a même des tourbillons, cad des endroits où sur une courte distance, elle fait demi tour mais la contrainte est la plus forte: l'eau descend. Autre analogie : vous traversez une foule compacte, vous êtes bousculé, vous arriverez quand même de l'autre côté de la rue mais ça sera pas directe. La contraine , c'est vous qui l'imposez, le chaos, c'est le fait d'être bousculé, de contourner els obstacles de decoir reve,=nir sur ses pas parce que ça passe pas etc...

5 le passé ne prouve en rien en la matière: sans doute le plus difficile car on raisonne sur des bases d'expérience plus ou moins bien formulées. Dire que c'est pas parce que ça a toujours été comme ça que ça va forcément continuer n'est pas difficile à faire admettre du bout des lèvres mais, en général, ce n'est pas bien compris. Voir la résistance de la Saint Médard , des vieux qui savent etc.. Je pense que là, il n'y a pas d'autre solution que d'expliquer que la Terre est proche de la température maximum qu'elle ait connu depuis 3 millions d'années, que ce n'est pas beaucoup la faute des hommes (qq dixièmes de degré) mais que c'est justement comme ça et que donc, il n'y a pas vraiment de passe sur lequel se reposer. Les glaciations, c'est dans l'autre sens et le climat c'est pas comme une échelle: ça va pas forcément pareil dans les deux sens.

Je verse ma petite contribution au débat

pour charles.muller: le rayonnement infrarouge n'est pas réfléchi par l'atmosphère mais émis. La confusion est regrettable.

[charles.muller]

Ce qui m'intéressait dans les réponses de Gavin :

- We are sure that models do not have chaotic climates (their statistical properties are stable and well defined), but it is conceivable (though not proven) that as we add more feedbacks to them (vegetation, ice sheets, carbon cycles etc.) they may become so. So it's an open question.

- Let me be clear. Individual trajectories in a climate model are chaotic, just as in the Lorenz model. However, the means of these paths are not (at least in current models). This is equivalent to the stability of the centres of the Lorenz 'butterfly wings' despite the chaos of individual trajectories.

- Given that, any climate or weather model is a deterministic mapping of some state space at t to another at t+1. You can easily demonstrate that this is sensitive to small perturbations in initial conditions and you can indeed calculate Lyapunov exponents (the decorrelation time is on the order of two weeks). Thus the weather in these models is indeed chaotic by any reasonable definition. As far as we can tell, this behaviour exists at all resolutions and degrees of complexity above a certain threshold, and so it is a reasonable inference that this applies to the real world also. (As an aside, no-one thinks of the Lorenz model as a 'model' of the real world. It is just a simple® system with which you can illustrate certain phenomenology). Whether the continuous equations are chaotic is an open question, though most people would bet that they were - but since it is impossible to construct such solutions it is impossible to say, and therefore not a particularly interesting question. Statements about the non-chaotic nature of climate model long term changes is based on the empirical observation that they are independent of the initial conditions.

Ce dernier point de Gavin Schmidt répond au long développement de Dan Hughes, qui rentre dans le détail du "chaos" (mais pas de compétence pour en juger) :

Mathematical chaos is basically understood within the framework of simple algebraic and ordinary differential equations. The actual existence of an attractor for the famous three-equation Lorenz equations, developed in the 1960s, was only proven in 1999 (I think). The statement that "weather is chaotic" seems to be invoked from the almost uncountable number of studies associated with the original Lorenz three-equation "model" and subsequent slightly more complex "models". The original lorenz equations are well-known to be a severe truncation of an already over-simplified representation of a very complex physical process. At its very best the original three-equation model describes only the onset of bulk fluid motion for the case of a fluid layer heated from below under the influence of gravity acting transverse to the fluid layer. A less-dense fluid under a more dense fluid is known to be physically unstable. The three-equation model might approximate the initial unstable fluid motion at the end of the conduction-controlled heating of the fluid, and nothing more. It does not, because it cannot, have any connection to reality following the onset of fluid motion.

The chaos shown by the model is exhibited for only certain values of some of the parameters (constant coefficients in the ODEs) of the model. The model equations also exhibit stable solutions for other values of the parameters. I have not found papers that report validation of any of the various Lorenz models by comparisons of predictions with experimental data. A very important aspect of the validation would be the necessity of using experimental data for which the conditions match the ranges of the values of the parameters in the model equations for which the equations exhibit chaotic behavior. For the case of the original three-equation model validation would consist of showing that the model predicts the onset of fluid motion following a conduction-controlled phase. For applications to weather the equations would also be required to be a correct description of the fluid motion following the initialization of the motion.

Generally, analytical/theoretical certainty about chaos is based almost entirely on simple iterated algebraic maps and some ordinary differential equations. Less is known analytically/theoretically about chaos within the realm of partial differential equations. Even less (nothing, maybe?) is analytically/theoretically known about chaos for systems of equations comprised of algebraic equations plus ordinary differential equations plus partial differential equations within a solution domain that contains discontinuities in both the physical dependent variables and the independent spatial variables (some of the algebraic equations might also contain discontinuities). And not to mention the possibility of discontinuities in the first derivatives of some of the equations. Nothing, and I do mean nothing, has been analytically/theoretically established about chaos within the realm of approximate numerical "solutions" to the discrete approximations to the systems of equations as described in the previous sentence. Finally, nothing about chaos can be established or learned from the results displayed by calculations of the computer codes that contain the numerical methods and for which it is a known fact that independence of the discrete approximations used in the numerical methods can not be demonstrated.

In this respect, the question in #109 above has not been answered. But I think that I can state with a great deal of certainty that the Lyapunov exponents have not been, and very likely will not ever be, determined. Again I think that this must be done within the framework of the original continuous equation system composed of algebraic equations, ODEs and PDEs. It cannot be accomplished within the framework of an exceedingly complex computer code in which only approximate "solutions" to discrete approximations to the original continuous equations are obtained and accepted. The fact that only approximate "solutions" are the standard is proven by the fact that independence of the calculated results from the discrete approximations has never been demonstrated. That is, the need for convergence of the solutions of the discrete approximations to the continuous equations, the very standard for numerical methods, is dismissed with hand-waving. Convergence follows from consistency and stability. These latter two foundations of numerical solution methods also do not seem to receive due attention in the AOLGCM world.

The difficulties of obtaining accurately converged numerical solutions to systems of non-linear PDEs which describe inherently complex multi-state, multi-scale physical phenomena and processes are known to be enormous. Pathology behavior of even a simple, single, non-linear ODE, within the framework of a well-posed problem, is easily demonstrated to arise from the numerical method alone. The computed results are simply wrong. Given what is for all practical purposes the uncountable number of degrees of freedom for numerical solutions of a system composed of algebraic equations plus ODEs plus PDEs, correctly fretting out any chaotic responses based on numerical results alone seems to be beyond reach, and reason.

Additionally, given a system for which chaotic response is known to be a proper response and within the domain of the parameters for which chaotic behavior is known to occur, the initial portions of two calculations are known to be "nearer" than in the later portions of a calculation. For climate-change calculations with temporal scales of 100 years, how is it known that the results of the calculations that make up the ensemble do in fact represent the same physical states. Truncation errors, which will always be present in numerical solution methods, are a way for "small" perturbations to be introduced into the response at each and every discrete time step. The stopping criterion for even a single non-linear algebraic equation is a simple and straightforward example. The exact function is not represented by such iterative solutions. How is it known that these small discontinuities do not induce a chaotic response? Shadowing breakdown, introduced by "errors" of the size of truncation errors in numerical solutions, has been shown to be possible. The computed trajectory has no relationship whatsoever to the correct trajectory.

Very importantly, none of the issues mentioned above begin to address the question of how is it known that attractor(s) even exist in a system composed of algebraic equations plus ODEs plus PDEs. And for what ranges of which parameters a chaotic response is expected to occur.

The usage of "chaos" seems to be backwards between weather and climate-change. The weather calculations cover a very significantly shorter temporal range so that the individual calculations will have diverged less than for the climate-change case. I suspect that due to the relatively short temporal range the solution of the "weather" problem is governed by the initial conditions. And by this I do not mean that the response is sensitive to small changes in the initial conditions. The initial conditions will not satisfy the equations of the model, so deviations from the initial condictions are expected to be the norm. The path of the calculated results are then determined by the equations programmed and solved. An algebraic switch in a parameterization, for example, may or may not be activited.

So, what is the theoretically proven basis for using very-long range climate-change calculations in ensemble averaging? How is it that we know that mathematical models for weather are correctly calculating chaotic response? How is it known that a single trajectory from an AOLGCM code is chaotic? Where are the reports and papers that address these questions within the framework of the continuous equation system used in a given AOLGCM?

[david3]

29 janvier 2007 - http://www.liberation.fr/actualite/terre/231538.FR.php

Peut-on prévoir le climat sur cent ans ?

Hervé Le Treut, directeur du Laboratoire de météorologie dynamique. Auteur principal et coordinateur du Giec pour les sciences du changement climatique.

«La prévision météo ne dépasse pas dix jours et pourtant les climatologues prétendent simuler l'évolution du climat sur un siècle. La contradiction apparente vient de ce que la prévision climatique ne porte pas sur les fluctuations journalières du temps qu'il fait mais sur ses statistiques de températures, vents, précipitations. Or, ces dernières, à l'inverse du chaos atmosphérique à petite échelle de temps et d'espace, sont déterminées par les circulations à grande échelle de l'atmosphère et des océans, produites par l'énergie solaire, la rotation de la Terre, la disposition des continents, les calottes glaciaires, l'effet de serre naturel. C'est pour cette raison que les modèles peuvent simuler les traits principaux du climat terrestre à partir des lois de la physique. Dès la fin des années 80, malgré leur simplisme, ils ont donné l'ordre de grandeur des effets climatiques de nos émissions de gaz à effet de serre en terme de réchauffement planétaire moyen : plus 2 à 5 °C pour un doublement de la teneur en gaz carbonique. Les modèles récents mettent à profit les supercalculateurs les plus puissants pour mieux représenter océans, atmosphère et nuages, calottes glaciaires. Ils incluent la végétation, la biochimie océanique, la chimie atmosphérique dans les facteurs climatiques. Ils ont confirmé l'alerte lancée il y a vingt ans, celle d'un risque majeur, mais ils ne peuvent pas encore en fournir une vue détaillée des conséquences régionales ou de ses effets sur des phénomènes météo extrêmes.»

[chris68]

Le nouveau rapport du GIEC ne comportera sans doute pas d'éléments pouvant expliquer l'influence concrete du RC sur les différents centres d'actions, c'est dommage.

Car outre les traditionnels pluies en plus, sécheresse en plus et plus longues ect... Il serait peut être temps de savoir comment cela se traduit-il réellement non? Par exemple: Comment risque d'évoluer l'anticyclone des açores? Plus puissants? Comment seront les flux sur l'Europe de l'Ouest dans les années à venir? Toujours cette prédominance du zonal d'Ouest ou un climat plus continental comme c'est la tendance depuis 2003?

La tentative de prévisions de ces changements en les mettant en relation avec le RC sera sans doute la prochaine étape.

[charles.muller]

Le nouveau rapport du GIEC ne comportera sans doute pas d'éléments pouvant expliquer l'influence concrete du RC sur les différents centres d'actions, c'est dommage.

Car outre les traditionnels pluies en plus, sécheresse en plus et plus longues ect... Il serait peut être temps de savoir comment cela se traduit-il réellement non? Par exemple: Comment risque d'évoluer l'anticyclone des açores? Plus puissants? Comment seront les flux sur l'Europe de l'Ouest dans les années à venir? Toujours cette prédominance du zonal d'Ouest ou un climat plus continental comme c'est la tendance depuis 2003?

La tentative de prévisions de ces changements en les mettant en relation avec le RC sera sans doute la prochaine étape.

Cette étape est déjà en cours, un chapitre entier (11) de l'AR4 est consacré aux analyses régionales (et en France, on a parlé récemment des projections par des modèles couplés).

Est-ce concluant? Comme dit le GIEC (11-2, lignes 43-45), nos résultats sont de plus en plus robustes mais...

- petit nombre de modèles

- pas d'indépendance réelle entre les modèles

- dans la plupart des cas, pas de confirmation par les observations du changement annoncé.

Je vais attendre un tout petit peu avant de choisir la région où je finirai mes jours

[Invité]

La tentative de prévisions de ces changements en les mettant en relation avec le RC sera sans doute la prochaine étape.

C'est déjà largement fait puisqu'on utilise les mêmes modèles de circu atmosphériques que pour les prévis météo.

Et même des modèles plus complexes couplés.(AOGCM)

[chris68]

Ok merci pour les réponses. Mais ça serait bien que des Jean Jouzel par exemple détaillent plus leurs propos dans la vulgarisation au lieu de s'en tenir aux sempiternelles "plus de précipitations à tel ou tel endroit". Pour quelqu'un plus axé sur la météorologie comme moi, ça me laisse sur ma faim /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[the fritz]

Pour les autres

1 le climat concerne l'ensemble de la planète dont l'atmosphère, l'océan , etc, on appelle ça un système

2 un forçage, c'est un apport de chaleur ou une perte de chaleur pour l'ensemble du système (et ça se mesure en Watts ou en W/m2). C'est une contrainte appliquée au système.

On peut assimiler le système climatique à une habitation: le forçage , c'est d'augmenter ou de diminuer le chauffage (tout le reste étant inchangé). L'augmentation de l'effet de serre, c'est l'augmentation de l'isolation de la maison.

Si on augmente l'isolation de la maison et qu'on ne diminue pas le chauffage, il fera plus chaud: on ne sait pas trop de combien de degrés ni encombien de temps.

3 Le réchauffement , dans la maison ne sera pas le même dans toutes les pièces: il est probable que les chambres sous les combles seront rapidement plus chaudes mais dans la grande salle de séjour située bien à l'intérieur , la température ne va pas varier très vite.

Intéressant de reprendre de vieilles discussions et intéressant cette comparaison; il y a quand même un problème c'est que pour une maison le radiateur est dedans ; pour le système climatique il est dehors; tout le monde sait que sur 342 W/m2 seul 164 arrivent au sol; et en renforçant l'isolation, il en arrivera forcément encore moins (albédo plus élevé et captage direct par une atmosphère moins transparente plus important)

L'effet de serre n'est pas une source de chaleur mais comme annoncé, une couche isolante qui repartit différemment la chaleur reçue entre les différentes entités du système climatique; il serait donc logique de penser que la mer en pâtit un peu.

[Gombervaux]

C'est déjà largement fait puisqu'on utilise les mêmes modèles de circu atmosphériques que pour les prévis météo.

Et même des modèles plus complexes couplés.(AOGCM)

Sauf que je ne connais pas beaucoup de météorologistes capables d'utiliser un modèle avec une maille de 400 km (pour les études les plus fines qui sont publiées)Faut voir qu'en général la terre est un cube, au mieux une boule bien lisse...

[david3]

La climatologie n'est pas la météo, par Jacques Treiner

http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-...1-853716,0.html

Climat : halte aux simplifications abusives,

Par Jean Jouzel, directeur de recherche au CEA, directeur de l'Institut Pierre-Simon-Laplace pour les sciences de l'environnement ;

Olivier Talagrand, directeur de recherche au CNRS ;

Hervé Le Treut, directeur de recherche au CNRS, directeur du laboratoire de météorologie dynamique.

http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-...6-866392,0.html

Serge Galam : "On peut vivre dans la pollution... et mourir jeune, l'espèce humaine n'en est pas pour autant menacée"

http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-...6-864174,0.html

[charles.muller]

Citation de Jouzel, Le Treut et Talagrand

"Il y a beaucoup plus qu'une coïncidence : dans l'état actuel de nos connaissances, au contraire, le seul phénomène physique éprouvé susceptible d'expliquer l'ampleur de ce réchauffement récent est l'augmentation de l'effet de serre liée aux activités humaines. L'effet de serre est un mécanisme bien compris, qui explique en grande partie la structure thermique des atmosphères des différentes planètes, et fournit une explication directe, cohérente à la fois dans son amplitude, dans sa distribution géographique ou dans son évolution temporelle, de l'échauffement de l'atmosphère terrestre."

Point 1 : l'état des connaissances scientifiques est reconnu par le GIEC lui-même comme "bas" sur tous les forçages radiatifs en dehors des GES. On ne peut pas être plus clair. Il en va de même pour les mesures : est-on seulement capable de dire avec précision comment les nuages ont évolué entre 1977 et 2006 ? Non. Les nuages, c'est 100 W/m2 d'albedo en moyenne, pas négligeable s'il y a une tendance significative même faible (sur l'albedo, mais on peut raisonner pareillement sur l'effet de serre de la nébulosité). Avec une connaissance basse et des mesures incomplètes, on tire des conclusions faibles. Prétendre le contraire, c'est de la croyance, plus de la science.

Point 2 : intéressant. Les GES réchauffent la surface ou l'atmosphère ? Et dans quelle proportion / rythme relatif ?