Histoires climatiques

[williams]

Merci williams pour ces précisions (et bravo au passage pour ton site, complet, clair et concis). Donc si j'ai bien tout compris, la température de 26-27°C reste une condition de formation des cyclones tropicaux, mais les tempêtes d'hiver (ou cyclones exemptionnels) n'ont pas spécialement besoin de cette source thermique maritime, vu que leur énergie principale dérive des contrastes entre les masses tropicales d'air chaud et les masses polaires d'air froid.

Mais s'ils se forment ainsi dans la zone de front aux latitudes moyennes, même Vince n'avait finalement rien d'extraordinaire (hormis qu'il était légèrement décalé au nord-est). Si ?

Je dirais tout de meme que pour ces 3 cyclones il est etonnant de voir ou ils ce sont formés car c'est tres rare voir la 1ere fois. Ceci est certainement du au rechauffement de la terre comme la troposphere se rechauffe et la stratosphere se refroidie.

Par exemple la violence et formation de Wilma pourait venir de la différence très importante entre la température stratosphèrique a son sommet très basse -87°C et celle de la troposphère. Et idem pour Katrina.

Williams

[Invité]

Mais vous avez la réponse (partielle) dans la citation en anglais de mon post : un modèle pas vraiment réputé sceptique (Knutson Tuleya 2004) nous annonce une augmentation de la Vmax de 5% en 2080. Je prends dare-dare une concession de bunker en Floride pour mes descendants.

Admirez au passage la précision de ces fabuleux modèles. Les scientifiques ne sont pas capables de comprendre les mécanismes exacts de l'émergence des cyclones, puisqu'ils admettent ignorer la réponse à une question toute simple : pourquoi y en a-t-il 80-90 en moyenne plutôt que 20-30 ou 200-300 ? Mais cela ne les empêche pas de vous prédire au % près la vitesse maximale de leur vent dans huit décennies. Je trouve cela é-pa-tant.

De temps en temps il faut aussi réfléchir par soi-même, avec les connaissances physiques de base que l'on possède.

Citer des tas d'auteurs plus ou moins compétents, ou dont il est très difficile en tous cas de vérifier la compétence, devient très vite fastidieux et lassant.

Le phénomène des cyclones est bien entendu relativement complexe et pas complètement élucidé.

Néanmoins il convient de ne pas mélanger fréquence et intensité.

La condition de base est la présence d'eau chaude en surface pour générer une tempête tropicale dans certaines zones, mais aussi un régime de vents particulier.

Les eaux chaudes étant présentes en quasi-permanence dans ces zones, la fréquence dépend donc de la génération ou non de ces vents particuliers.

Cette génération de vents est aussi facile à prévoir que le temps qu'il fait dans n'importe quelle région du monde.

Temps qui , comme on le sait, est éminemment variable et très difficile à prévoir au-delà de 5 jours.

Concernant l'intensité et quelle que soit la complexité du phénomène, les principes de base s'appliquent toujours, à savoir la puissance énergétique disponible pour assurer la puissance du cyclone.

Cette puissance disponible augmente qu'on le veuille ou non avec le delta de température de l'eau avant et après le passage du cyclone.

Delta qui augmente également, par effet de vortex généré, avec la puissance de la convection.

Le cyclone est un phénomène contenant en son sein une rétroaction positive puissante équilibrée par des phénomènes mécaniques de frottements.

Un simple calcul montre que la puissance disponible peut donc doubler dans le futur.

La déclinaison de cette puissance ne se fait pas uniquement dans la puissance des vents qui représente une puissance tout à fait négligeable par rapport à la puissance thermique générée.

Rappelons seulement que cette puissance thermique se décline principalement en des précipitations.

Et donc, grosso-modo, une puissance thermique multipliée par deux donne deux fois plus de pluies.

Concernant le vent, c'est plus difficile à prévoir étant donnée la complexité des lois d'écoulement de l'air.

Je ne me permettrais pas de mettre en doute Knutson, néanmoins, son estimation d'augmentation de la vitesse des venst dépend de l'hypothèse d'énergie disponible de départ.

Nous ne la connaissons pas pour le moment.

Cependant, en tout état de cause, une aumentation des vents de 5% peut sembler ridicule, mais cela correspond à une augmentation de la puissance de ces mêmes vents de 16% et cela semble déjà moins ridicule quand on sait qu'elle est associée à des quantités de précipitations considérables.

[Invité]

Je dirais tout de meme que pour ces 3 cyclones il est etonnant de voir ou ils ce sont formés car c'est tres rare voir la 1ere fois. Ceci est certainement du au rechauffement de la terre comme la troposphere se rechauffe et la stratosphere se refroidie.

Par exemple la violence et formation de Wilma pourait venir de la différence très importante entre la température stratosphèrique a son sommet très basse -87°C et celle de la troposphère. Et idem pour Katrina.

Williams

tout à fait d'accord avec cette hypothèse en accord avec les principes thermo de base.

[Invité]

Bref, sur le point des SST, je suis sceptique, comme la fosse du même nom !

C'est tout à fait ton droit, mais le scepticisme doit s'appuyer sur des arguments un peu plus solides.

Comme le dit Williams ce "cyclone" a été associé à des températures stratosphériques extrèmement basses.

C'est donc peut-être le deuxième "pendant" du gradient thermique, à savoir la source froide, qui a été un de ses déclencheurs.

PS: je ne voudrais pas faire d'assimilation , comme tu le fais, par humour, entre les mots "sceptique" et "septique".

Pour rappel, une des significations de "septique" dans le Petit Robert est "qui produit la putréfaction"

Donc attention à l'orthographe.

[charles.muller]

Je dirais tout de meme que pour ces 3 cyclones il est etonnant de voir ou ils ce sont formés car c'est tres rare voir la 1ere fois. Ceci est certainement du au rechauffement de la terre comme la troposphere se rechauffe et la stratosphere se refroidie.

Par exemple la violence et formation de Wilma pourait venir de la différence très importante entre la température stratosphèrique a son sommet très basse -87°C et celle de la troposphère. Et idem pour Katrina.

Williams

Cela peut aussi venir d'autre chose que le réchauffement global. Sur le site de la Nasa, on peut lire par exemple dans le bilan 2005 :

"While the amount of hurricane activity in 2005 was certainly unusual, forecasters say we should be prepared for seasons with above average activity over at least the next decade. The Atlantic Basin is in the active phase of a multi-decadal cycle that began in 1995, in which conditions in the ocean and atmosphere, including abnormally warm sea-surface temperatures and low wind shear, provide the necessary ingredients for hurricane formation. Similar conditions were also in place during the active era of 1926-1970."

C'est donc une "variation mulidécennale" qui est ici désignée comme principale responsable de l'activité anormale.

J'en reviens toujours à la même question : s'il existait un lien de causalité entre les SST à la hausse en raison du réchauffement global et l'intensité des cyclones, pourquoi la décennie [1995-2004] a-t-elle vu moins de cyclones [3, 4, 5] dans le principal bassin cyclonique (Pacifique) que la décennie [1985-1994], alors même que cette décennie [1995-2004] compte les principaux records de chaleur globale depuis 140 ans ? A l'évidence, il existe d'autres conditions déterminantes.

[charles.muller]

De temps en temps il faut aussi réfléchir par soi-même, avec les connaissances physiques de base que l'on possède.

Citer des tas d'auteurs plus ou moins compétents, ou dont il est très difficile en tous cas de vérifier la compétence, devient très vite fastidieux et lassant.

Pour simplifier, je te réponds par ta propre citation (dans une autre discussion) :

"Tu (excuses-moi mais sur ce forum, on tutoie) as tout à fait le droit d'avoir des doutes et de remettre en question les travaux de très nombreux climatologues.

Mais pour aller plus loin il faudrait que tu chiffres tout cela."

Je ne trouve pas fastidieux ni lassant de citer les principales sources scientifiques d'un sujet donné. Cela me paraît au contraire la moindre des choses. Quant à savoir si ces "tas d'auteurs" sont "plus ou moins compétents", la réponse est assez simple : ces auteurs sont tous des spécialistes des cyclones et leurs textes viennent tous de publications peer-reviewed.

Concernant l'intensité et quelle que soit la complexité du phénomène, les principes de base s'appliquent toujours, à savoir la puissance énergétique disponible pour assurer la puissance du cyclone.

Cette puissance disponible augmente qu'on le veuille ou non avec le delta de température de l'eau avant et après le passage du cyclone.

Delta qui augmente également, par effet de vortex généré, avec la puissance de la convection.

Le cyclone est un phénomène contenant en son sein une rétroaction positive puissante équilibrée par des phénomènes mécaniques de frottements.

On ne peut isoler une des conditions (SST) de la cyclogenèse sans examiner la manière dont les autres conditions co-varient, notamment la troposphère. Tu trouveras ici même un article (entier, pas que l'abstract) consacré à cette question. Les auteurs (Shen, Tuleya, Ginis) montrent que dans une situation de réchauffement global induit par le CO2, l'évolution de l'océan et celle de l'atmosphère (et non de l'océan seul) ont des effets opposés sur l'intensité d'un cyclone.

Un simple calcul montre que la puissance disponible peut donc doubler dans le futur.

Ah oui ? Quel calcul ?

[Lolox]

[...]

PS: je ne voudrais pas faire d'assimilation , comme tu le fais, par humour, entre les mots "sceptique" et "septique".

Pour rappel, une des significations de "septique" dans le Petit Robert est "qui produit la putréfaction"

Donc attention à l'orthographe.

Message reçu Météor!

Loin de moi l'iddée de "Pour rire" le débat /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Seulement, parfois, un peu d'humour ne fait guère de mal

Dans mon intervention, je faisais juste allusion à une théorie communément admise mais qui, à mon sens, a pris un peu de plomb dans l'aile ces derniers mois. En effet, durant mes études, j'ai longuement ingéré cette théorie de base dans la cyclogénèse (T°> à 26°C sur plusieurs dizaines de mètres de profondeur) sans que jamais personne ne m'aie jamais démontré son fondement scientifique. Il semble s'agir, d'après moi, d'un postulat maintes fois vérifié qui du coup fait concensus au sein du monde scientifique.

Je te cite: "De temps en temps il faut aussi réfléchir par soi-même, avec les connaissances physiques de base que l'on possède."

Je ne fais qu'appliquer un principe que tu énonces toi même et sur lequel je te rejoint.

Il est vrai qu'il est parfois fastidieux de lire des énumérations d'études scientifiques sans qu'une synthèse de celles-ci ne soit adjointe avec l'intervention. Dans un but pédagogique, et de compréhension par des non-initiés intêressés par le débat, il serait bon de quelques fois remèdier à cela.

[charles.muller]

Dans mon intervention, je faisais juste allusion à une théorie communément admise mais qui, à mon sens, a pris un peu de plomb dans l'aile ces derniers mois. En effet, durant mes études, j'ai longuement ingéré cette théorie de base dans la cyclogénèse (T°> à 26°C sur plusieurs dizaines de mètres de profondeur) sans que jamais personne ne m'aie jamais démontré son fondement scientifique. Il semble s'agir, d'après moi, d'un postulat maintes fois vérifié qui du coup fait concensus au sein du monde scientifique.

[...]

Il est vrai qu'il est parfois fastidieux de lire des énumérations d'études scientifiques sans qu'une synthèse de celles-ci ne soit adjointe avec l'intervention. Dans un but pédagogique, et de compréhension par des non-initiés intêressés par le débat, il serait bon de quelques fois remèdier à cela.

Salut.

Apparemment, T°>26°C n'est pas vraiment un "postulat" (énoncé a priori), mais plutôt la résultante d'un constat empirique (les T° sont toujours > 26°C quand on repère un cyclone tropical, donc cela semble être une condition). La physique de la cyclogenèse est encore assez embryonnaire, pour des raisons probables de pauvreté des observations anciennes (avant les satellites) et de complexité du phénomène étudié (mécanique des fluides, thermodynamique, etc.).

Pour les synthèses, je te conseille au moins deux sites excellents : celui de williams et le mien :-))

L'idéal serait bien sûr d'introduire à chaque fois les nouveaux éléments présentés. Mais ici c'est un forum et nous sommes dans des rubriques où chacun est censé connaître le minimum sur le sujet. Si ce n'est pas le cas (et ce n'est pas grave), on peut vite s'informer sur les sites précités (ou sur wikipédia) histoire de voir de quoi on parle. Enfin, si tu relis le fil de cette discussion, le contenu est finalement assez clair. Je n'ai énuméré des études scienifiques que pour appuyer une idée simple (la plupart des auteurs pensent ceci) et pour éviter un échange inutile (genre : mais au fait, tu dis cela mais d'où tu le tiens au juste nia nia nia / ah ben ouais, voilà toutes les références nia nia nia, etc.)

Sur ce, je retourne au boulot (puisque tout bon sceptique passe son temps à traiter les infos pour séparer les vraies des fosses, c'est bien connu :-)

[charles.muller]

Cher Lolox, sachez que cette discution ne se prete pas au moindre l'humour. Comment pouvez vous perturber la cyclogenese du vouvoiement. Pourtant Charles Muller, Patricia Regnier, ces pseudos auraient du eveiller en vous le respect.

Exactement : un peu de respect mon brave !

Une question au passage : je suis sur Mac / Safari, Firefox ou Explorer, mais les emoticons fonctionnent une fois sur quatre (sur Firefox). Le plus souvent, je ne vois à l'écran qu'une suite hideuse de signes (quand j'en mets, pas quand je lis les autres). Une idée du problème ?

[Invité]

Ah oui ? Quel calcul ?

tout bête le calcul.

Partons d'un cas actuel :

ture eau chaude = 30°C

ture eau froide (après passage) = 25°C

delta T = 5°C

cas théorique futur

ture eau chaude pouvant atteindre 35°C

ture eau froide conditionnée par dépression cyclonique plus forte = 23°C

delta T = 11°C

Et même si on prend les températures moyennes prévues de 32°C on obtient un delta T de 8°C sans problème.

La masse d'eau concernée étant, par hypothèse, plus importante, la quantité d'énergie disponible peut, je dis bien peut, doubler.

C'est tout à fait concevable.

Les chiffres cités plus haut sont donnés à titre d'exemples et exagèrent très fortment la réalité.

Cependant je retiens l'aspect "modification des conditions atmosphériques et notamment de l'instabilité de la couche au-dessus du cyclone comme facteur pouvant limiter la puissance du cyclone et la cyclogénèse"

En effet ce facteur limite, heureusement, le développement du cyclone.

La puissance ne double pas mais augmente de l'ordre de 20%.

Voir ce lien

Et oui il faut en citer de temps en temps ainsi que cet extrait :

THOMAS R. KNUTSON

NOAA/Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, Princeton, New Jersey

ROBERT E. TULEYA

Center for Coastal Physical Oceanography, Old Dominion University, Norfolk, Virginia

(Manuscript received 12 December 2003, in final form 24 March 2004)

ABSTRACT

Previous studies have found that idealized hurricanes, simulated under warmer, high-CO2 conditions, are more intense and have higher precipitation rates than under present-day conditions. The present study explores the sensitivity of this result to the choice of climate model used to define the CO2-warmed environment and to the choice of convective parameterization used in the nested regional model that simulates the hurricanes. Approximately 1300 five-day idealized simulations are performed using a higher-resolution version of the GFDL hurricane prediction system (grid spacing as fine as 9 km, with 42 levels). All storms were embedded in a uniform 5 m s21 easterly background flow. The large-scale thermodynamic boundary conditions for the experiments—atmospheric temperature and moisture profiles and SSTs—are derived from nine different Coupled Model IntercomparisonProject (CMIP21) climate models. The CO2-induced SST changes from the global climate models, based on 80-yr linear trends from 1% /yr CO2 increase experiments, range from about 10.88 to 12.48C in the three tropical storm basins studied. Four different moist convection parameterizations are tested in the hurricane model, including the use of no convective parameterization in the highest resolution inner grid. Nearly all combinations of climate model boundary conditions and hurricane model convection schemes show a CO2-induced increase in both storm intensity and near-storm precipitation rates. The aggregate results, averaged across all experiments, indicate a 14% increase in central pressure fall, a 6% increase in maximum surface windspeed, and an 18% increase in average precipitation rate within 100 km of the storm center. The fractional change in precipitation is more sensitive to the choice of convective parameterization than is the fractional

change of intensity. Current hurricane potential intensity theories, applied to the climate model environments, yield an average increase of intensity (pressure fall) of 8% (Emanuel) to 16% (Holland) for the high-CO2 environments. Convective available potential energy (CAPE) is 21% higher on average in the high-CO2 environments.

One implication of the results is that if the frequency of tropical cyclones remains the same over the

coming century, a greenhouse gas–induced warming may lead to a gradually increasing risk in the occurrence

of highly destructive category-5 storms.

cette étude prévoit ainsi en cas de 80 ans d'augmentation du CO2 à 1% par an une augmentation des précipitations de 18% , de la vitesse des vents de 6% (soit 19% de puissance mécanique en plus).

On peut ainsi estimer l'augmentation totale d'énergie à plus de 20% à décliner en convectif, radiatif et mécanique.

[charles.muller]

tout bête le calcul.

Partons d'un cas actuel :

ture eau chaude = 30°C

ture eau froide (après passage) = 25°C

delta T = 5°C

cas futur

ture eau chaude pouvant atteindre 35°C

ture eau froide conditionnée par dépression cyclonique plus forte = 23°C

delta T = 11°C

Et même si on prend les températures moyennes prévues de 32°C on obtient un delta T de 8°C sans problème.

La masse d'eau concernée étant, par hypothèse, plus importante, la quantité d'énergie disponible peut, je dis bien peut, doubler.

C'est tout à fait concevable.

C'est là où je ne te suis pas, car je ne comprends pas pourquoi tu prends comme grandeurs pertinentes les T° avant et après le passage (ou alors je ne comprends pas ce que tu entends précisément par là).

Si j'ai bien pigé la cyclogenèse (ce qui n'est pas certain), le principal carburant énergétique n'est pas la différence de T° entre la surface de mer au centre et les zones avoisinantes, mais entre la surface de mer et la troposphère juste au-dessus. Un cyclone s'épuise pour cela en arrivant sur les terres (plus d'eau chaude en dessous) ou s'il reste trop longtemps en place sur la mer (il fait alors disparaître la couche superficielle d'eau chaude par aspiration).

Pour que la colonne convective se forme (et que la condensation s'ensuive), l'air chaud et humide de la surface doit donc rapidement rencontrer un air plus frais (quoiqu'humide lui aussi) en prenant de l'altitude. C'est la raison pour laquelle un réchauffement homogène de la surface et de la basse troposphère ne favoriserait pas particulièrement la convection, ni le transfert énergétique principal lié à la condensation. Comme les modèles prévoient un réchauffement supérieur de la troposphère, la différence de T° est potentiellement moindre. (Ensuite, j'imagine que c'est le gradient de pression qui est le principal déterminant de la force des vents, de la vitesse, etc.)

Prenons un cas de figure comme le tien, mais appliqué à ce qui vient d'être dit :

T°surf : 27°C

T°trop : 17°C (à 1000 mètres)

[delta]T° = 10°C

Pour que [delta]T° double, il faudrait que T°surf et T°trop connaissent une importante évolution divergente (que T°trop refroidisse très vite). Mais aucun modèle ne prévoit une telle chute de T°trop en cas de réchauffement, au contraire.

(En revanche, en cas du "super-typhon" formant une colonne jusqu'à la stratosphère, on peut concevoir que le refroidissement de T°strat renforce l'intensité).

[Lolox]

Cher Lolox, sachez que cette discution ne se prete pas au moindre l'humour. Comment pouvez vous perturber la cyclogenese du vouvoiement. Pourtant Charles Muller, Patricia Regnier, ces pseudos auraient du eveiller en vous le respect.

Très bien cher ami! (C'est un plaisir de vous retrouver!)

Dorénavant, appelez moi Lolox Putréfaction premier du Nom!

Est-ce que ça fait plus sérieux comme ça?

Exactement : un peu de respect mon brave !

Une question au passage : je suis sur Mac / Safari, Firefox ou Explorer, mais les emoticons fonctionnent une fois sur quatre (sur Firefox). Le plus souvent, je ne vois à l'écran qu'une suite hideuse de signes (quand j'en mets, pas quand je lis les autres). Une idée du problème ?

Sur ce point là, je ne sais pas vraiment comment t'aider. Le mieux, ce serait de voir avec les modérateurs (qui sont très pertinents!) pour résoudre ce problème qui doit venir de la configuration de serveur.

Enfin, la remarque de mon précédent post ne se destinait pas que pour toi, dans la mesure où la citation d'études scientifiques pointues est un travers dont quelques intervenants (moi y compris parfois!) font preuve.

Au moins tes interventions ont le mérite de suciter le débat qui quelques fois prend une tournure (trop?) passionnée. Cela n'apporte que plus de releif à ce forum... et même si c'est un peu tardif, sois le bienvenu sur IC!

[Invité]

C'est là où je ne te suis pas, car je ne comprends pas pourquoi tu prends comme grandeurs pertinentes les T° avant et après le passage (ou alors je ne comprends pas ce que tu entends précisément par là).

Si j'ai bien pigé la cyclogenèse (ce qui n'est pas certain), le principal carburant énergétique n'est pas la différence de T° entre la surface de mer au centre et les zones avoisinantes, mais entre la surface de mer et la troposphère juste au-dessus. Un cyclone s'épuise pour cela en arrivant sur les terres (plus d'eau chaude en dessous) ou s'il reste trop longtemps en place sur la mer (il fait alors disparaître la couche superficielle d'eau chaude par aspiration).

Pour que la colonne convective se forme (et que la condensation s'ensuive), l'air chaud et humide de la surface doit donc rapidement rencontrer un air plus frais (quoiqu'humide lui aussi) en prenant de l'altitude. C'est la raison pour laquelle un réchauffement homogène de la surface et de la basse troposphère ne favoriserait pas particulièrement la convection, ni le transfert énergétique principal lié à la condensation. Comme les modèles prévoient un réchauffement supérieur de la troposphère, la différence de T° est potentiellement moindre. (Ensuite, j'imagine que c'est le gradient de pression qui est le principal déterminant de la force des vents, de la vitesse, etc.)

Prenons un cas de figure comme le tien, mais appliqué à ce qui vient d'être dit :

T°surf : 27°C

T°trop : 17°C (à 1000 mètres)

[delta]T° = 10°C

Pour que [delta]T° double, il faudrait que T°surf et T°trop connaissent une importante évolution divergente (que T°trop refroidisse très vite). Mais aucun modèle ne prévoit une telle chute de T°trop en cas de réchauffement, au contraire.

(En revanche, en cas du "super-typhon" formant une colonne jusqu'à la stratosphère, on peut concevoir que le refroidissement de T°strat renforce l'intensité).

les SST avant et après passage du cyclone (très exagérées et citées à titre d'exemple dans mon post précédent modifié) représentent le bilan thermique du cyclone et ne sont pas à considérer comme autre chose.

Un premier cyclone qui a provoqué un delta SST égal au double du delta SST d'un autre cyclone, à masse d'eau égale et pendant le même temps, aura eu une puissance double que le second.

La température finale de l'eau dépend de la quantité de vapeur entraînée dans l'atmosphère.

Cette quantité dépend de la puissance du mouvement ascendant (ou du débit) qui entraîne la vapeur deau vers les hautes couches de l'atmosphère.

Cette puissance dépend elle-même du gradient de température atmosphérique, comme tu le dis, mais est aussi une fonction de la SST elle-même de par l'augmentation de pression partielle de vapeur d'eau qui en résulte(Clapeyron).

la condensation de la vapeur d'eau, qui génère l'énergie principale du cyclone, dépend de la température (effet du gradient) mais aussi de la pression partielle de la vapeur (effet SST).

Les modèles climatiques prévoient une diminution du gradient surface-moyenne tropo (pas loin de 6 à 7 km) et une augmentation des SST.

Il y a donc deux effets antagonistes effectivement.

Néanmoins ces mêmes modèles prévoient bien une augmentation de la puissance maxi des cyclones de plus de 20%.

L'effet SST est donc prépondérant.

A mon sens, si le "ventre" de température de la moyenne tropo "gêne" d'une certaine façon le développement initial du cyclone il est important de se souvenir que les modèles envisagent également une inversion de la tendance entre la moyenne tropo et la stratosphère.

Le sommet des cyclones culmine souvent à -70/-80°C.

[charles.muller]

En effet ce facteur limite, heureusement, le développement du cyclone.

La puissance ne double pas mais augmente de l'ordre de 20%.

Voir ce lien

Et oui il faut en citer de temps en temps ainsi que cet extrait :

THOMAS R. KNUTSON

NOAA/Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, Princeton, New Jersey

ROBERT E. TULEYA

Center for Coastal Physical Oceanography, Old Dominion University, Norfolk, Virginia

(Manuscript received 12 December 2003, in final form 24 March 2004)

ABSTRACT

Previous studies have found that idealized hurricanes, simulated under warmer, high-CO2 conditions, are more intense and have higher precipitation rates than under present-day conditions. The present study explores the sensitivity of this result to the choice of climate model used to define the CO2-warmed environment and to the choice of convective parameterization used in the nested regional model that simulates the hurricanes. Approximately 1300 five-day idealized simulations are performed using a higher-resolution version of the GFDL hurricane prediction system (grid spacing as fine as 9 km, with 42 levels). All storms were embedded in a uniform 5 m s21 easterly background flow. The large-scale thermodynamic boundary conditions for the experiments—atmospheric temperature and moisture profiles and SSTs—are derived from nine different Coupled Model IntercomparisonProject (CMIP21) climate models. The CO2-induced SST changes from the global climate models, based on 80-yr linear trends from 1% /yr CO2 increase experiments, range from about 10.88 to 12.48C in the three tropical storm basins studied. Four different moist convection parameterizations are tested in the hurricane model, including the use of no convective parameterization in the highest resolution inner grid. Nearly all combinations of climate model boundary conditions and hurricane model convection schemes show a CO2-induced increase in both storm intensity and near-storm precipitation rates. The aggregate results, averaged across all experiments, indicate a 14% increase in central pressure fall, a 6% increase in maximum surface windspeed, and an 18% increase in average precipitation rate within 100 km of the storm center. The fractional change in precipitation is more sensitive to the choice of convective parameterization than is the fractional

change of intensity. Current hurricane potential intensity theories, applied to the climate model environments, yield an average increase of intensity (pressure fall) of 8% (Emanuel) to 16% (Holland) for the high-CO2 environments. Convective available potential energy (CAPE) is 21% higher on average in the high-CO2 environments.

One implication of the results is that if the frequency of tropical cyclones remains the same over the

coming century, a greenhouse gas–induced warming may lead to a gradually increasing risk in the occurrence

of highly destructive category-5 storms.

cette étude prévoit ainsi en cas de 80 ans d'augmentation du CO2 à 1% par an une augmentation des précipitations de 18% , de la vitesse des vents de 6% (soit 19% de puissance mécanique en plus).

On peut ainsi estimer l'augmentation totale d'énergie à plus de 20% à décliner en convectif, radiatif et mécanique.

Je n'avais pas vu cet ajout. Tu trouveras un commentaire utile de Michaels et al., paru dans la même revue, à cette adresse (attention, lien direct vers le [pdf] complet).

En substance, Michaels et al. remarquent :

- Knutson utilise un modèle de croissance de 1%/an du CO2 sur 80 ans, soit un facteur 2 constant par rapport au forçage actuel. Il est particulièrement pessimiste, y compris par rapport aux autres modèles en vigueur (Hansen Sato 2004 par exemple) ;

- l'étude des anomalies SST et des cylones entre 1944 et 2002 dans la région 10-25°N 15-80°W montre une corrélation de 0,32 avec le nb de cyclones et de 0,34 avec les vents les plus forts enregistrés (donc 10% de la variance constatée, alors que le modèle de Knutson a paramétré 55% de cette variance pour la SST, soit 5 fois plus)

Sinon, rearque habituelle sur ce genre de projection à long terme : les modèles, c'est bien ; le réel, c'est mieux.

(tentative d'emoticon :java script:emoticon(' ', 'smid_11') )

[Lolox]

Juste une petite question partant d'une réflexion simple pour alimenter un peu plus sérieusement le débat.

Plus on s'éloigne de l'équateur, plus l'influence du paramètre Coriolis est importante...

Si l'on considère que la force de Coriolis est un des nombreux facteurs essentiels à la cyclogenèse, le réchauffement augmentant vers le Nord l'étendue des SST propices à ce phénomène, on devrait se retrouver avec des cyclones de plus en plus violents en remontant vers le Nord? (et donc vers les régions tempérées!)

Remarquez que cette réflexion est également valable avec un éloignement vers le Sud dans l'hémisphère Sud.

[Invité]

Message reçu Météor!

Loin de moi l'iddée de "Pour rire" le débat

Seulement, parfois, un peu d'humour ne fait guère de mal

J'avais bien compris que tu n'avais pas cette intention et je voulais moi-même profiter de cette petite faute d'orthographe (involontaire?) pour faire un petit rappel humoristique sur la signification du mot "septique", sans le "c", donc.

Sinon, il semble clair que les cyclones futurs trouveront un carburant un peu plus exploitable un peu plus au nord qu'actuellement.

Et lorsqu'on voit qu'un phénomène comme Vince peut exister (Vince n'est pas issu d'un modèle mais de la réalité) on peut se poser des questions supplémentaires.

[lc30]

Juste une petite question partant d'une réflexion simple pour alimenter un peu plus sérieusement le débat.

Plus on s'éloigne de l'équateur, plus l'influence du paramètre Coriolis est importante...

Si l'on considère que la force de Coriolis est un des nombreux facteurs essentiels à la cyclogenèse, le réchauffement augmentant vers le Nord l'étendue des SST propices à ce phénomène, on devrait se retrouver avec des cyclones de plus en plus violents en remontant vers le Nord? (et donc vers les régions tempérées!)

Remarquez que cette réflexion est également valable avec un éloignement vers le Sud dans l'hémisphère Sud.

non c'est le contraire : Coriolis = 2 *oméga*v*Vr avec *v*= produit vectoriel, et oméga vecteur rotationor Vr rest nul au pole et max à l'équateur

--

lc30

[williams]

non c'est le contraire : Coriolis = 2 *oméga*v*Vr avec *v*= produit vectoriel, et oméga vecteur rotation

or Vr rest nul au pole et max à l'équateur

Comme le dit Ic30 la rotation d'une planete est plus importante a l'equateur et de moins en moins au fur et a mesure qu'on s'en eloigne.

Donc la force de Coriolis est plus rapide a l'equateur.

Williams

[charles.muller]

les SST avant et après passage du cyclone (très exagérées et citées à titre d'exemple dans mon post précédent modifié) représentent le bilan thermique du cyclone et ne sont pas à considérer comme autre chose.

Un premier cyclone qui a provoqué un delta SST égal au double du delta SST d'un autre cyclone, à masse d'eau égale et pendant le même temps, aura eu une puissance double que le second.

La température finale de l'eau dépend de la quantité de vapeur entraînée dans l'atmosphère.

Cette quantité dépend de la puissance du mouvement ascendant (ou du débit) qui entraîne la vapeur deau vers les hautes couches de l'atmosphère.

Cette puissance dépend elle-même du gradient de température atmosphérique, comme tu le dis, mais est aussi une fonction de la SST elle-même de par l'augmentation de pression partielle de vapeur d'eau qui en résulte(Clapeyron).

la condensation de la vapeur d'eau, qui génère l'énergie principale du cyclone, dépend de la température (effet du gradient) mais aussi de la pression partielle de la vapeur (effet SST).

OK, je comprends mieux. Les modèles théoriques des cyclones se heurtent (pour l'instant) au fait qu'ils ne fonctionnent pas comme des machines de Carnot à rendement parfait. Leur efficience thermodynamique (eta) théorique de "départ" est : eta = (Ts - Ta) / Ts

(avec Ts = surface, Ta = température moyenne ambiante d'ascension-convection de Ts - ou la même avec Q comme transfert thermique Tchaud > Tfroid)

Mais les chercheurs se cassent la tête pour comprendre pourquoi cela ne se vérifie pas ou peu dans la réalité (en conditions réelles et actuelles, il y aurait alors bien plus de cyclones et des cyclones plus intenses). C'est précisément là qu'interviennent (entre autres) les effets non-linéaires de la troposphère, notamment dans la régulation des mvts convectifs ascendants/descendants. Plus quelques joyeux co-facteurs à passer des nuits blanches (gradient de pression, vecteur de vitesse intiiale, force frictionnelle par unité de masse, etc.). Plus encore les facteurs "classiques" de la cyclogenèse : Coriolis, vent de moyenne altitude, etc. qui sont eux-mêmes (pour certains au moins) susceptibles de co-varier avec la hausse des temp.

Les modèles climatiques prévoient une diminution du gradient surface-moyenne tropo (pas loin de 6 à 7 km) et une augmentation des SST.

Il y a donc deux effets antagonistes effectivement.

Néanmoins ces mêmes modèles prévoient bien une augmentation de la puissance maxi des cyclones de plus de 20%.

L'effet SST est donc prépondérant.

Oui mais voir ci-dessus (ie : les résultats des modèles dépend entre autres du paramétrage de la tropo en réchauffement simulé + paramétrage des autres facteurs co-variants, dont l'humidité et les vents)

A mon sens, si le "ventre" de température de la moyenne tropo "gêne" d'une certaine façon le développement initial du cyclone il est important de se souvenir que les modèles envisagent également une inversion de la tendance entre la moyenne tropo et la stratosphère.

Le sommet des cyclones culmine souvent à -70/-80°C.

Ok avec toi. Le différentiel delta[Tsurf/Tstrat] s'accroît effectivement avec le réchauffement, puisqu'en prévision, Tsurf augmente et Tstrat baisse.

***

Sinon, Lyon a perdu. Nouveau test : java script:emoticon(' ',%20'smid_23')

[charles.muller]

Sinon, Lyon a perdu. Nouveau test : java script:emoticon(' ',%20'smid_23')

Juste une question : là-dessus, sur vos machines, vous voyez un joli emoticon ou alors un jargon du genre ;

java / script:emoticon / /': magic / ',%20'smid _ 23'/ ???

[Sebaas]

Juste une question : là-dessus, sur vos machines, vous voyez un joli emoticon ou alors un jargon du genre ;

java / script:emoticon / /': magic / ',%20'smid _ 23'/ ???

Marche pas le java! Et puis le foot, c'est comme la politique, on n'en parle pas ici! /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Invité]

OK, je comprends mieux. Les modèles théoriques des cyclones se heurtent (pour l'instant) au fait qu'ils ne fonctionnent pas comme des machines de Carnot à rendement parfait. Leur efficience thermodynamique (eta) théorique de "départ" est : eta = (Ts - Ta) / Ts

(avec Ts = surface, Ta = température moyenne ambiante d'ascension-convection de Ts - ou la même avec Q comme transfert thermique Tchaud > Tfroid)

Mais les chercheurs se cassent la tête pour comprendre pourquoi cela ne se vérifie pas ou peu dans la réalité (en conditions réelles et actuelles, il y aurait alors bien plus de cyclones et des cyclones plus intenses). C'est précisément là qu'interviennent (entre autres) les effets non-linéaires de la troposphère, notamment dans la régulation des mvts convectifs ascendants/descendants. Plus quelques joyeux co-facteurs à passer des nuits blanches (gradient de pression, vecteur de vitesse intiiale, force frictionnelle par unité de masse, etc.). Plus encore les facteurs "classiques" de la cyclogenèse : Coriolis, vent de moyenne altitude, etc. qui sont eux-mêmes (pour certains au moins) susceptibles de co-varier avec la hausse des temp.

Oui mais voir ci-dessus (ie : les résultats des modèles dépend entre autres du paramétrage de la tropo en réchauffement simulé + paramétrage des autres facteurs co-variants, dont l'humidité et les vents)

Ok avec toi. Le différentiel delta[Tsurf/Tstrat] s'accroît effectivement avec le réchauffement, puisqu'en prévision, Tsurf augmente et Tstrat baisse.

***

Sinon, Lyon a perdu. Nouveau test : java script:emoticon(' ',%20'smid_23')

désolé pour Lyon.

Concernant les cyclones, les phénomènes sont sans aucun doute bien plus complexes que ce que j'ai pu écrire.

Une petite recherche sur internet suffit pour se rendre compte de la complexité des phénomènes et des calculs pouvant donner un ordre d'idée de la tendance.

Perso, j'ai laissé tomber.

concernant ce que dit lc30

non c'est le contraire : Coriolis = 2 *oméga*v*Vr avec *v*= produit vectoriel, et oméga vecteur rotation

or Vr rest nul au pole et max à l'équateur

c'est à mon tour de ne pas être d'accord ni avec lui ni avec williams mais bien avec lolox.

la force de Coriolis est bien égale au produit vectoriel du vecteur vitesse du corps qui se déplace sur la sphère et du vecteur rotation parallèle à l'axe de rotation.

En conséquence si l'on envisage par exemple une circulation méridienne la vitesse à léquateur est parallèle au vecteur rotation et donc le produit vectoriel est nul à l'équateur et maximal aux pôles (angle égal à pi/2).

Autrement dit si l'on envisage un déplacement selon un méridien du Sud vers le Nord d'une masse m, la force de Coriolis est dirigée vers l'ouest dans l'HS, s'annule à l'équateur et se dirige vers l'est dans l'HN.

[charles.muller]

Marche pas le java! Et puis le foot, c'est comme la politique, on n'en parle pas ici! /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Non bien sûr, c'était juste pour tester mes émoticon qu'intervenait cette allusion fort déplacée à la dépression lyonnaise chassée par l'anticyclone milanais. Mais un autre intervenant ayant aussi un Mac et un système encore plus ancien que le mien m'indique que cela marche si on retape à la main les lignes de code au lieu de déplacer l'icone. Je tenterai à l'occasion. /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[williams]

concernant ce que dit lc30

c'est à mon tour de ne pas être d'accord ni avec lui ni avec williams mais bien avec lolox.

la force de Coriolis est bien égale au produit vectoriel du vecteur vitesse du corps qui se déplace sur la sphère et du vecteur rotation parallèle à l'axe de rotation.

En conséquence si l'on envisage par exemple une circulation méridienne la vitesse à léquateur est parallèle au vecteur rotation et donc le produit vectoriel est nul à l'équateur et maximal aux pôles (angle égal à pi/2).

Autrement dit si l'on envisage un déplacement selon un méridien du Sud vers le Nord d'une masse m, la force de Coriolis est dirigée vers l'ouest dans l'HS, s'annule à l'équateur et se dirige vers l'est dans l'HN.

Je vois que t'as raison que je me suis trompe et est confondu avec les alizés créés par la vitesse de l'équateur qui tourne plus vite que les autres secteurs de la planète, sur les planetes.

Ce site nous explique tres bien la forece Coriolis avec des exemple sur les effets cyclones : http://fr.wikipedia.org/wiki/Force_de_Coriolis

Williams

[Patricia Régnier]

De temps en temps il faut aussi réfléchir par soi-même

C'est pour cela que j'ai changé ma signature "animatrice de la Grande Année Cosmique : Manvantara". Ayant beaucoup réfléchi par moi-même depuis 47 ans je commence à retranscrire grâce à internet. Vous pouvez citer mon nom au sujet de cette bien étrange recherche qui reprend les plus anciens textes évoquant la cosmogonie et l'astronomie appliquées à l'évolution historique du climat. Si les rayons du Soleil sont les premiers mis en cause il ne faudrait surtout pas négliger ceux des autres planètes dont Saturne qui serait la plus menaçante sur notre climat terrestre.

Si l'intervention humaine est une menace pour la modification climatique elle n'est pas la seul critère selon ce que vous approuvez vous-mêmes par ailleurs. Les rayons cosmiques en sont un catalyseur autrement moins contrôlable et encore difficilement quantifiable. Les anciens utilisaient surtout leurs observations pour en mesurer les impacts. Ils ont été les fondateurs de notre science moderne en la matière dont le but est de justement trouver les mesures appropriées...ne parlons pas des cométes ou météorites qui sont d'un autre débat que meteor devrait pouvoir contrôler...

C'est vrai qu'il faut savoir intégrer une légère note d'humour pour diminuer la gravité d'un sujet qui a des conséquences oh ! combien douloureuses et penser que des esprits non formés aux arcanes scientifiques pourraient causer autant de désastres que les menaces climatiques elles-mêmes.

L'austérité est de rigueur certes mais il paraît que c'est la caractéristique attribuée à Saturne. Rien de nouveau, que du vieux à ce propos...