cycle climat européen

[Tomar]

J'en avais parlé ailleurs, en voilà l'illustration :

Je rappelle la méthodologie, basée sur les même données que j'avais utilisées dans des envois antérieurs.

Donc, 5 villes du centre-ouest européen considérées, Le Bourget, Berlin, De Bilt, Milan, Vienne, série de T de 1775 à 1990.

Une moyenne mensuelle globale est calculée pour ces 5 villes, et une moyenne saisonnière en est déduite (JJA = juin juillet aout pour l'été, DJF = décembre janvier février pour l'hiver). L'amplitude saisonnière est calculée en faisant la différence JJA - DJF et la courbe noire présente les moyennes flottantes sur 9 ans.

La courbe verte représente la même amplitude calculée à partir des données de 2 villes du NE des US : New-York et Boston.

On voit que cette amplitude saisonnière des T en Europe varie suivant un cycle irrégulier, de période environ 20 ans mais qui varie de 15 à 30. Il n'a pas l'air d'être en phase avec les cycles solaires.

On voit également une sorte de grand battement de 1900 à 1950 qui se superpose et écrase les oscillations de période environ 20 ans mais on peut malgré tout retrouver les pics/épaulements vers 1910 et 1930, puis on les retrouve plus nettes ensuite.

La courbe verte, relatives aux données nord-américaines, montre aussi le même type d'oscillations, pas complétement synchonisées (souvent qqs années d'écart entre les pics européens et américains mais les profils sont relativement proches).

Si on se limite a l'évolution des T hivernales ou estivales, on trouve ça :

Les valeurs absolues sont ajustées : retiré 17°C pour la moyenne estivale, inversé et rajouté 2 °C pour l'hivernale afin de faire coïncider les pics et de resserrer l'échelle.

On voit aussi les oscillations, mais elles sont bien moins nettes que dans le calcul de l'amplitude saisonnière (courbe noire).

Depuis 1800, on a eu des pics "continentaux" en 1827, 1857, 1874, 1891, vers 1910, 1930 et 1950 (en faisant abstraction du grand battement avec minimum en 1919 et maximum en 1943), puis 1967 et 1983. Plus récemment, sans douté un maximum vers 2005 ou un peu plus tôt, et pic "océanique" vers 2015 ou un peu plus tôt.

[Invité]

très intéressant ce travail, Tomar.

Il semble bien y avoir un cycle .

Et ce malgré une variation entre les max et min de l'amplitude relativement faible, 1.0 à 1.5°C pour la période 1800-1900.

Par contre la corrélation est moins évidente entre US et Europe.

Il y a des périodes où les deux se suivent et d'autres où il y a inversion.

[Tomar]

Je suis d'accord avec ces remarques meteor, l'amplitude n'est pas énorme et semble un peu plus forte ces dernières années qu'au XIXème siècle, et les "oscillations américaines" ne sont guère synchrones avec les européennes surtout avant 1920 (mais il faudrait avoir d'autres villes de Nouvelle-Angleterre et sur une période plus grande).

Un petit détail : même entre les 5 villes européennes le synchonisme n'est pas parfait et l'amplitude est plus forte dans les villes prises individuellement.

J'ai vraiment été étonné de retrouver ces oscillations somme toute bien nettes, je ne m'y attendais guère, et pas non plus à cette période d'environ 20 ans. Compte tenu de ce que j'avais lu jusqu'à présent, je m'attendais plutôt à une période d'environ 50 ans...

Jetez un oeil sur les archives wetter-zentrale pour les années de pics continentaux (1983 par exemple) et océaniques (1977, 1990), c'est assez frappant de voir comme les blocages ont été fréquents et les flux d'ouest depressionnaires absents de France en 1983...

[florent76]

Je suis d'accord avec ces remarques meteor, l'amplitude n'est pas énorme et semble un peu plus forte ces dernières années qu'au XIXème siècle, et les "oscillations américaines" ne sont guère synchrones avec les européennes surtout avant 1920 (mais il faudrait avoir d'autres villes de Nouvelle-Angleterre et sur une période plus grande).

Un petit détail : même entre les 5 villes européennes le synchonisme n'est pas parfait et l'amplitude est plus forte dans les villes prises individuellement.

Jetez un oeil sur les archives wetter-zentrale pour les années de pics continentaux (1983 par exemple) et océaniques (1977, 1990), c'est assez frappant de voir comme les blocages ont été fréquents et les flux d'ouest depressionnaires absents de France en 1983...

Très intéressant travail Tomar ! Je retiens l'idée et étudierait cela de plus près car c'est un intéressant critère en effet pour mesurer la continentalité du climat et l'indice de blocages à un instant donné...Florent.

[Tomar]

Merci

A creuser avec des données plus complètes.

Mais très franchement, bien que je n'ai pas fait de biblio sur le sujet, je serais très surpris que cela ne soit pas déjà étudié et publié quelque part.

Bonne soirée

[williams]

très intéressant ce travail, Tomar.

Il semble bien y avoir un cycle .

Et ce malgré une variation entre les max et min de l'amplitude relativement faible, 1.0 à 1.5°C pour la période 1800-1900.

Par contre la corrélation est moins évidente entre US et Europe.

Il y a des périodes où les deux se suivent et d'autres où il y a inversion.

Tres interessant ces cycles.

Il est peut etre possible que si la corrélation est moins évidente entre l'US et l'Europe c'est peut etre par ce que l'Europe est sous l'influence du NAO et l'AO et de seulement l'Atlantique du nord, alors que l'US est sous l'influence du NAO, l'AO mais aussi de l'ENSO qui a bp plus d'effets que les 2 autres puis il y a l'Atlantique du nord et le Pacifique.

Donc l'US est sous l'influence de plus de chose que l'Europe.

williams

[Tomar]

En effet Williams, c'est bien possible.

J'ai fait le calcul pour l'Amérique du NE en incluant Chicago, mais cela ne donne pas grand chose, le climat du Middle-West ne semble pas bien corrélé avec celui de Nouvelle-Angleterre.

[lozere]

Tomar,

J'aurais simplement une question: pourquoi choisis-tu une moyenne sur 9 ans pour ton premier graphique? Que donnerait la même courbe avec une moyenne de 5 ans ou de 30 ans?

[Tomar]

Tomar,

J'aurais simplement une question: pourquoi choisis-tu une moyenne sur 9 ans pour ton premier graphique? Que donnerait la même courbe avec une moyenne de 5 ans ou de 30 ans?

Au départ, j'étais parti sur une moyenne flottante à 9 ans pour chaque ville de manière à traiter des données et moyennes statistiquement aussi significatives que les 'normales" climatologiques (moyenne sur 30 ans pour un mois et moyenne sur 9 ans pour une saison de 3 mois sont presque équivalents).Ensuite, il faut trouver un compromis entre la nécessité d'un intervalle relativement court, significativement plus court que la période du cycle supposé/étudié, et suffisamment long pour minimiser les phénomènes exceptionnels rares. Donc,

- prendre une moyenne flottante à 30 ans pour étudier une variabilité cyclique de période environ 20 ans n'aurait guère de sens, il faut nécessairement choisir un intervalle de temps significativement plus court.

- avec une moyenne flottante à 5 ans on a bien sur des amplitudes plus fortes, mais comme la variabilité est relativement importante d'une année à l'autre, la courbe est bien plus "bruitée" (exactement comme pour les moyennes de T mensuelles.). A Berlin ou Vienne, il y a plus de 10°C de différence entre les hivers les plus froids et les plus doux, 5 ou 6 °C entre les été les plus chauds et les plus frais et 10°C de différences entre les amplitudes des années les plus "continentales" et les plus "océaniques".

Au Bourget, De Bilt ou Milan, c'est environ 8 °C de différence entre les hivers les plus froids et les plus doux et 6°C de différences entre les été les plus chauds et les plus frais. Une moyenne à 5 ans donne trop d'importance aux phénomènes exceptionnels très rares (comme les hivers séculaires type 1830 ou 1963). Un exemple : l'hiver 1956 est froid, pourtant il arrive pendant une période plutôt "océanique". La moyenne à 5 ans serait bruitée par le phénomène "février 56" absolument exceptionnel, mais qui peut arriver un peu n'importe quand (en période "continentale" ou "océanique"). Idem pour l'hiver 1880 marqué par le phénoménal décembre 1879. Pour les étés, le phénomène est moins marqué mais peu arriver : 1846, été chaud en période océanique à étés frais.

Au final, la moyenne à 9 ans, choisie a priori, m'a paru un bon compromis.

By the way : cet hiver et l'été précédent sont tout à fait dans la logique d'une période "continentale", avec pour le Bourget un excédent de 1.4°C pour l'été 2005 et sans doute une déficit de 0.7 ou 0.8°C pour l'hiver 2006.

[psncf]

Sur le Graphique "amplitude saisonnière annuelle", je constate qu'il y a eu une grande stabilité de 1780 a

1910 puis l’amplitude chute a 15° vers 1920 en corrélation avec le réchauffement du début du 20 éme siècle, et un pic froid lors de la forte continentalisation des années 40.

Depuis 1960 la continentalisation n'est plus aussi forte qu'au 18 eme et 19 eme siècle avec des pic qui correspondent au période océanique du 18 et 19 éme siècle .

philippe

[Tomar]

Sur le Graphique "amplitude saisonniere annuelle", je constate qu'il y'a eu une grande stabilite entre 1780 et

1910, puis il l'emplitude chute a 15° vers 1920 en corelation avec le rechuaffement du debut du 20 eme siecle, et un pic froid lors de la forte continentalisation des annees 40.

Depuis 1960 la continentalisation n'est plus aussi forte qu'au 18 eme et 19 eme siecle avec des pic qui corespondent au periode oceanique du 18 et 19 eme siecle .

philippe

Je ne suis pas certain que cela soit très significatif, 2 éléments à prendre en compte qui ont évolué depuis le XIXème :- l'urbanisation, qui fait d'avantage augmenter les T hivernales qu'estivales

- les conditions de mesure ont également changé, les abris actuels donnent des T mini nettement moins basses et des maxi plus basses qu'au XIX et au début du XX (cf les discussions sur le forum sur les records, les -23.9°C de décembre 1879 à Montsouris et les 44°C d'aout 1923 à Toulouse. Ces chiffres seraient certainement bien moins spectaculaires avec les conditions de mesures actuelles).

Je crois qu'il vaut mieux se limiter aux évolutions plutôt qu'aux valeurs absolues, pour lesquelles il faudrait appliquer des corrections afin d'homogénéiser les séries de données (ce qui est encore pratiquement impossible).

[psncf]

Je ne suis pas certain que cela soit très significatif, 2 éléments à prendre en compte qui ont évolué depuis le XIXème :

- l'urbanisation, qui fait d'avantage augmenter les T hivernales qu'estivales

- les conditions de mesure ont également changé, les abris actuels donnent des T mini nettement moins basses et des maxi plus basses qu'au XIX et au début du XX (cf les discussions sur le forum sur les records, les -23.9°C de décembre 1879 à Montsouris et les 44°C d'aout 1923 à Toulouse. Ces chiffres seraient certainement bien moins spectaculaires avec les conditions de mesures actuelles).

Je crois qu'il vaut mieux se limiter aux évolutions plutôt qu'aux valeurs absolues, pour lesquelles il faudrait appliquer des corrections afin d'homogénéiser les séries de données (ce qui est encore pratiquement impossible).

Effectivement les écarts d’après Michel Leroy de M.F qui a écrit "la mesure au sol de la température et des précipitations" dit que les écarts jusqu'en 1920 et 1930 sont souvent de 2°c a 3°c pour les max. en période de fort rayonnement solaire. Par contre il ne parle pas des écarts concernant les Tn.Ce qui est étrange comme je l'avais déjà souligné précédemment c'est que les t° de Paris Montsouris avant 1950

était du même niveau que celle relevés aujourd'hui avec des valeurs maximale tout a fait cohérente avec les valeurs actuelles comme par exemple les 38.9°c relevé en 1876, quant aux minimales en dehors de l'extraordinaire mois de décembre 1879 ils sont sont identiques a ceux relevés de nos jours.

L'abri ouvert de 1879 avait un double toit un fond et des demis fermetures sur trois cotes ne laissant passé

l'air que sur le bas de l'abri et sur une hauteur de 10 cm, l'ouverture était au nord et l'abri n’était pas équipé d'une porte et posé a 1.50 mètre du sol.

Des conditions pour l’époque on ne peu plus optimale avec d'excellent résultats très cohérents a mon humble avis.

La série de Montsouris postérieur a 1940 n'affiche pas d’aberrations telle que des t° de 42 en été ou bien 27° en Mars ni même -6 en avril etc... En moyenne il y avait 35 jours >= a 25° et il gelait 52 jours en moyenne.

philippe

[Tomar]

Je botte en touche, je m'abstiendrais de poursuivre cette discussion psncf, tu m'as l'air bien plus informé que moi techniquement et je ne voudrais pas relancer une discussion animée sur le sujet, qui a déjà eu lieu à plusieurs reprises sur le forum !

[nico67]

Une moyenne mensuelle globale est calculée pour ces 5 villes, et une moyenne saisonnière en est déduite (JJA = juin juillet aout pour l'été, DJF = décembre janvier février pour l'hiver). L'amplitude saisonnière est calculée en faisant la différence JJA - DJF et la courbe noire présente les moyennes flottantes sur 9 ans.

La courbe verte représente la même amplitude calculée à partir des données de 2 villes du NE des US : New-York et Boston.

On voit que cette amplitude saisonnière des T en Europe varie suivant un cycle irrégulier, de période environ 20 ans mais qui varie de 15 à 30. Il n'a pas l'air d'être en phase avec les cycles solaires.

On voit également une sorte de grand battement de 1900 à 1950 qui se superpose et écrase les oscillations de période environ 20 ans mais on peut malgré tout retrouver les pics/épaulements vers 1910 et 1930, puis on les retrouve plus nettes ensuite.

Depuis 1800, on a eu des pics "continentaux" en 1827, 1857, 1874, 1891, vers 1910, 1930 et 1950 (en faisant abstraction du grand battement avec minimum en 1919 et maximum en 1943), puis 1967 et 1983. Plus récemment, sans douté un maximum vers 2005 ou un peu plus tôt, et pic "océanique" vers 2015 ou un peu plus tôt.

Très bon travail Tomar, en appliquant ta méthodologie pour l'allemagne, je trouve quasiment les mêmes cycles pour le 20ème siècle:

Méthodologie : moyennes saisonnière de températures moyennes calculées sur 8 postes allemands (Aachen - Bremen - Hambourg - Hohenpeissenberg- Karlsruhe - Potsdam - Schwerin - Stuttgart).

La courbe ci-dessus est une moyenne glissante de 9 ans centrée :

On retrouve comme sur ton graph, un long minimas de 1910 à 1930, un maxima dans les années 40 dont le pic est atteint en 1943, un minima en 1957, un maxima en 1967, un minima en 1976, un maxima en 1983 et un minima en 1991, par contre depuis cette date, il n'y a pas de réel minima ni maxima.

On peut en déduire un cycle d'environ 20ans qui peut se ralonger ou se racourcir avec des extrêmes plus ou moins prononcés.

[Tomar]

Merci Nico,

Nos courbes sont vraiment très cohérentes, ce qui est rassurant !

Ta courbe s'arrête en 2002, as-tu les données postérieures ? Evidemment on ne pourra pas parler de moyenne glissante à 9 ans centrée, mais on a probablement eu une amplitude forte en 2003, un max est peut-être en train de se dessiner plus nettement.

[nico67]

Merci Nico,

Nos courbes sont vraiment très cohérentes, ce qui est rassurant !

Ta courbe s'arrête en 2002, as-tu les données postérieures ? Evidemment on ne pourra pas parler de moyenne glissante à 9 ans centrée, mais on a probablement eu une amplitude forte en 2003, un max est peut-être en train de se dessiner plus nettement.

Je te met le graph avec les amplitudes annuelles (courbe bleu), je pense pas qu'il y est de réel maxima, l'année 2003 présente une forte ampltitude mais elle est entourée d'année aux ampltides beaucoup plus faibles (2001-2002-2004 et 2005), par contre, si les années 2006 et 2007 présentes de forte amplitude un maxima pourra être atteint.

Toutefois, depuis 4 ans les amplitudes thermiques, à défaut d'être fortes (sauf 2003), restent très proche de la moyenne (pas de faible amplitude)

[Tomar]

Je te met le graph avec les amplitudes annuelles (courbe bleu), je pense pas qu'il y est de réel maxima, l'année 2003 présente une forte ampltitude mais elle est entourée d'année aux ampltides beaucoup plus faibles (2001-2002-2004 et 2005), par contre, si les années 2006 et 2007 présentes de forte amplitude un maxima pourra être atteint.

Toutefois, depuis 4 ans les amplitudes thermiques, à défaut d'être fortes (sauf 2003), restent très proche de la moyenne (pas de faible amplitude)

Merci Nico,En effet les amplitudes ne sont pas énormes à part en 2003, et pas très basses non plus. On verra pour 2006... si l'été est plutôt chaud, je miserai sur un maximum, peut-être pas très fort, vers 2004... Il va falloir attendre 2008 pour en être certain !

[Tomar]

Enfin, un élément qui va dans le sens d'une période de climat plus "continentale" ces dernières années :

pour le Bourget (je n'ai pas les données récentes pour d'autres villes), depuis 10 ans, nous aurons eu plusieurs hivers sous la norme 71/2000 : en 96, 97 et 2004, juste dans la norme en 2003, et sous la norme aussi en 2006.

Pour les étés par contre, tous les étés ont été au dessus des normes, il faut revenir à 1993 pour trouver un été frais.

La prochaine normale 1981/2010 donnera certainement des T estivales significativement plus élevées...

[lc30]

bravo pour les deux travaux; c'est clair. une suggestion cependant liée à un débat que nous avons eu ici à plusieurs reprises sur le cycle solaire de 11 ans environ.

Suggestion encore plus vicieuse, c'est que le cycle solaire varie entre 10 et 12 ans donc suggérer une courbe unique qui suivrait ( 10, n11 et 12 ans) la durée du cycle pourrait se révéler intéressant, surtout avec autant de données...

--

lc30

[williams]

bravo pour les deux travaux; c'est clair. une suggestion cependant liée à un débat que nous avons eu ici à plusieurs reprises sur le cycle solaire de 11 ans environ.

Suggestion encore plus vicieuse, c'est que le cycle solaire varie entre 10 et 12 ans donc suggérer une courbe unique qui suivrait ( 10, n11 et 12 ans) la durée du cycle pourrait se révéler intéressant, surtout avec autant de données...

--

lc30

Quand on regarde ces courbes surtout celle d'Allemagne on voit que leur variation ressemblent bp a la variation de de la duree des cycles solaire et avec la constante solaire mais là avec quelque decalages.

Williams

[lc30]

le rapprochement entre les données lissées et les données discrètes est assez parlant.

--

lc30

[Tomar]

Quand on regarde ces courbes surtout celle d'Allemagne on voit que leur variation ressemblent bp a la variation de de la duree des cycles solaire et avec la constante solaire mais là avec quelque decalages.

Williams

Bonjour Williams,Je vois que tu reprends encore la courbe de Friis-Christensen et Lassen pour les corrélations T du globe et longueur de cycles solaires ?

Pourtant celle-ci est complètement fausse pour la remontée (cycles plus courts) après 1960.

Je remets la référence qui le démontre, celle que tu m'avais indiquée il y a un peu plus d'un an :

http://stephenschneider.stanford.edu/Publi...rs/Laut2003.pdf

repris là encore plus clairement

http://stephenschneider.stanford.edu/Publi...monLaut2004.pdf

J'ai refait les calculs de Laut et il a parfaitement raison, la courbe de Friis-Christensen est bien fausse, la courbe rouge reste stable à 10.5 après 1960 et ne remonte pas.

On en avait discuté il y a plus d'un an. Voir le dernier graphique du deuxième papier, c'est vraiment impressionnant de voir comme la courbe de Friis-Christenssen est trompeuse et n'est PAS caractéristique d'un lien T globale/longueur de cycle solaire, avec à la fois des données fausses en fin de courbe et le choix d'une plage temporelle très précise pour matcher les 2 courbes, qui divergent complètement les décennies et siècles antérieurs si on essaie de les faire coïncider de 1860 à 1960 (par changement d'échelle). Voir le premier papier pour l'explication détaillée.

Realclimate en parle aussi un peu :

http://www.realclimate.org/index.php?p=109&lp

Le dossier de wikipedia aussi (pas trop mal d'ailleurs) :

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_activity

Pour le pic de la courbe des cycles courts, on voit qu'il culmine plusieurs années avant le max d'amplitude : dans les années 30, et pas dans les années 40 comme c'est le cas pour les courbes des amplitudes... De même les minimum, donc les cycles les plus longs, ont eu lieu vers 1890. Le minimum d'amplitude a eu lieu vers 1920, pour l'Allemangne ou l'Europe.

Les similarités ne me frappent pas.

[nico67]

Evidemment on ne pourra pas parler de moyenne glissante à 9 ans centrée, mais on a probablement eu une amplitude forte en 2003, un max est peut-être en train de se dessiner plus nettement.

En utilisant cette méthodologie des amplitudes thermiques et en l'appliquant à la france, on obtient quasiment les mêmes résultats:

Moyennes sur 18 postes Français sur la période 1947-2005: (Bâle-Mulhouse - Besançon - Bordeaux - Bourges - Brest - Clermont-Ferrand - Dijon - Lille - Lyon - Marseille - Nancy - Nantes - Perpignan - Reims - Rennes - Strasbourg - Saint-Etienne - Toulouse)

On peut remarquer (encore plus que pour l'allemagne) que les trois dernières années sont vraiment "continentale" comme tu le suggère Tomar. La courbe des moyennes glissantes est bien sûr fausse sur les 4 dernières années, mais si les 2 à 3 prochaines années sont très continentales, la moyenne glissante va fortement monter... peut être un fort pic continental, le plus fort depuis les années 1940.

[Tomar]

merci Nico,

Ca confirme ce que j'observe pour le Bourget.

Déjà pour 2006, l'hiver étant assez froid, il est vraissemblable que l'amplitude ne sera pas faible.

On verra pour les suivants, mais je ne suis pas pressé de voir revenir les étés pourris et les hivers "océaniques"... même si il nous faut encore de la pluie.