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Tendances hiver 2020-2021


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Cherbourg-L'aigle
Le 22/02/2021 à 18:47, TreizeVents a dit :

 

On devrait tourner sur un bilan légèrement positif sur l'Europe du nord (de l'ordre d'un demi-degré), avec quelques disparités (faible déficit sur le sud de la Norvège ou vers la Biélorussie par exemple, plutôt excédentaire de la Laponie à l'Allemagne).

 

Par ailleurs, chose intéressante, je me suis amusé à une comparaison entre l'indice AO moyenné sur l'hiver et les bilans thermiques de cette zone, qui se définit traditionnellement en latitude comme un carré situé entre 50° et 75° nord et en longitude entre 5° ouest et 45° est. L'intérêt, c'est que cette zone est justement celle qui est la plus sensible à l'AO et qui présente les meilleurs niveaux de corrélation de tout l'hémisphère.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118396528_AOCorrlation2.png.0349aa32a402200ec195c5200fc0a20b.png

 

 

On n'est pas surpris, il existe une corrélation assez manifeste : les hivers froids sont corrélés à des indices AO plutôt négatifs, et inversement. Et plus l'hiver s'écarte de la ligne , plus ses températures se sont inhabituellement décorrélées de l'AO : quand le point est très largement au dessus de la ligne c'est que l'hiver a été bien plus frais qu'attendu au regard de l'indice et quand le point est très en dessous c'est qu'au contraire l'hiver a été beaucoup plus doux qu'attendu.

 

Sur ce point, 2021 (placement avec des données provisoires au 20/02) est indéniablement très doux au regard de son indice AO. Il rejoint en cela 1977 qui avait été un peu un OVNI de sa période .. et le fameux hiver 2010 qui a fait l'objet d'une abondante littérature scientifique sur le fait qu'il avait été anormalement peu froid au regard des indices synoptiques tels que l'AO.

 

Je fais ça en "brut", mais considérant l'équation de la droite de régression, au regard de ses valeurs provisoires l'hiver 2020-2021 ressort avec 4,25° de plus que la valeur théorique attendue au regard de son indice AO. 2009-2010 avait atteint +4,36° et 1978-1979 était à +4,00°. Dit autrement, le bilan de cet hiver dépasse de plus de 4° la valeur théorique attendue à partir du seul indice de l'AO. Et ce qui est surtout parlant, c'est que l'écart entre la valeur observée et la valeur attendue dépasse 3σ, ce qui nous montre à quel point cet écart est exceptionnel même s'il n'est pas inédit. Et il n'est pas dit que les derniers jours du mois, prévus exceptionnellement chauds dans toute l'Europe du nord, ne fassent pas passer l'écart définitif de 2021 au dessus de celui de 2010.

 

 

 

C'est intéressant, mais globalement, ça nous apprends pas énormément de chose. Enfin, si qu'une AO négative, est généralement plus propice à des anomalies de températures négatives, et l'inverse et vraie.

2010, 1977 et 2021, des années où la corrélation n'a pas bien fonctionnées, mais il semblerait qu'à première vue, nous avons quelque chose de plutôt robuste ?

 

Pour appuyer les propos de TreizeVents, on pourrait commenter ce graphique ci-dessous, que j'ai grossièrement fait (Anomalie température France VS AO moyenné) :

image.thumb.png.362214aae2e07eb7c531e98594d51625.png

 

On voit bien une certaine corrélation, d'hivers froids entre 1950 et 1987, avec un indice AO souvent autour de -1 à -1,5 en moyenne. Puis le coup d'arrêt intervenu dans les années 90, avec un flux d'ouest omniprésent, et des hivers généralement plus doux. L' AO s'abaissant petit à petit dans les années 2000, jusqu'au pic 2010/2013, où nos hivers ont été généralement plus frais. Depuis 2013, on peut dire que l'AO est redevenu positif une nouvelle fois, avec des hivers de nouveaux pus doux.

 

Une corrélation donc qui semble bien fonctionnée, même en France donc.

 

Je me suis donc amusé à faire l'exercice pour la France, mais qu'avec une AO moyenné sur DJF, fortement négative et/ou une anomalie température bien négative aussi. Voici le résultat :

 

image.png.308c54a5e34be7a3d20b10cd039c135c.png

 

Que remarque t'on dans des valeurs extrêmes ?

 => Toujours une "certaine corrélation", mais en même temps, beaucoup de disparité. Une droite avec un r² <0,8, ça veut dire que la qualité de la droite est vraiment nulle. J'aimerai bien voir ta droite @TreizeVents avec ce fameux r². Mais je pense que tu dois être en-dessous de 0.8. Ainsi la qualité de la droite du graphique ci-dessus, est vraiment à l'ouest… Vous pourriez me dire que c'est dû à la conjugaison des paramètres extrêmes que j'ai choisis, mais même dans ce cas, on devrait trouver un r² plus robuste tout de même.

=> Deuxième chose, 1963 est un OVNI, même par rapport au climat passé.

=>Troisième chose : Nous avons plusieurs hivers (1977, 1966, 1980 et 2004) qui sont complétement passé à côté, malgré une AZO favorable, et même assez largement. Le pire cas, que TreizeVents à déjà notifié, est 1977, où nous n'avons pas reçu grand chose malgré une AO moyenne de -2,6 sur DJF. En attendant les chiffres de 2021, celui-ci devrait se situé, en mode OVNI, au-dessus de 1966 ! Ainsi on peut dire que cette année 2021, vient mettre un pavé dans la marre en plus, sur une "certaine corrélation".

=> Quatrième chose : On remarque qu'il y a pas mal de points froids quand l'AO est compris entre 0 et -1,5 en moyenne.

 

J'ai donc pris l'AO max de chaque hiver (en négatif) pour voir si ça va un peu mieux :

 

image.png.bd06b4a4d89c9f0beea2f14404ac898c.png

 

Qu'est ce qu'on remarque ?

=> 1963 est toujours un OVNI. C'est assez parlant. 

=> On voit, tout de même, qu'on a souvent des anomalies de -1 à -2°C en France avec une AO entre -2 et 0.

=> On remarquera aussi qu'à partir d'une AO aux environs de -2 à -4, la variabilité est très forte ! Pourquoi ? 

=> J'ajouterai aussi que des valeurs d'AO inférieur à -2 sont assez rare, et nous n'avons pas tellement de recul non plus.

 

Conclusions :

=> Une certaine corrélation, évidement ! Dire le contraire serait vraiment de mauvaise foi. Mais, la corrélation n'est pas aussi simple et aussi solide qu'on le croit.

=> Les valeurs d'AO qui sont comprises entre 0 et -2 environ, ont le plus de chose d'aboutir à des situations froides en général => moins fortes en intensité, plus longue ?

=> Les valeurs au-delà de -2, et surtout au-delà de -2,5, sont moins nombreuses, et surtout montrent une sensibilité accrue. En regardant rapidement des mois avec une AO très fortement négative (en-dessous de -2,5), le blocage monte généralement très vite, avant de partir assez vite vers le Canada, nous plaçant par la suite dans un flux d'ouest et/ou sud-ouest derrière. Seul 1985, et surtout 1963 sont des exceptions à la règle. Sujet à développer ?

=> 1963 est vraiment un OVNI, même par rapport au climat des années 50/70.

 

Pour moi, cette petite analyse apporte/soulève des points. Pourquoi l'indice AO est moins souvent négatif ? (voir graphique ci-dessous) Cycle ? Des hivers plus froids sont ils à craindre à nouveau dans la décennie à venir ?

File:Arctic Oscillation.svg

 

La variabilité de l'AO, niveau températures, pourraient s'expliquer par des interactions puissantes, et donc des centres d'actions plus puissants et plus à même de créer de gros chamboulement sur l'HN. Les masses d'airs en jeu seraient donc, à chaque fois, très froides/douces en fonction des centres d'actions. On peut d'ailleurs le voir sur l'AO de février où nous avons titiller un gros potentiel. Mais ces gros chamboulements, sont aussi sujets à des centres d'actions qui ne sont pas habituels… Un avis qui reste donc ouvert.

On peut aussi, supposer, que 2021, confirme les observations faites sur cet hiver où nous n'avons pas eu de réels centres d'actions bien positionnés. Ce que je veux dire, l'indice AO/NAO n'est pas suffisant, pour déterminer une corrélation solide. Il manque, pour moi, d'autres paramètres qui rentrent en jeu, lesquels ?

 

J'essayerai d'analyser avec d'autres paramètres, mais je manque de temps. Veuillez m'excuser si c'est un peu "brut", mais j'ai essayé d'être le plus concis possible.

 

Barth,

 

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Le 22/02/2021 à 20:20, thib91 a dit :

Inversement, peux-tu nous indiquer quels sont les hivers avec un indice AO positif et qui s'écartent le plus de la corrélation (vers le froid donc).

Sinon observe-t-on une tendance depuis 30 ans, la corrélation reste stable, augmente ou se réduit?

 

Autre présentation avec les années "plutôt froides" au regard de la synoptique :

 

 

575644886_AOCorrlation2.png.df3b9dda36adf1bfecf66e240b596c79.png

 

 

Sur ta deuxième question, globalement la corrélation reste stable, mais il est vrai que particulièrement depuis la fin des années 1990 on a eu davantage d'hivers plus doux que la valeur théorique attendue au regard du seul indice AO (suivez mon regard...). Cela étant, la variabilité d'une année à l'autre est quand même assez forte, et il y avait eu aussi pas mal d'hiver plutôt doux au regard de l'indice AO dans les années 1960 notamment.

 

 

Le 22/02/2021 à 22:12, Cers a dit :

 

Merci @TreizeVents,

 

J'ai juste quelques questions :

 

* comment est calculée l'anomalie thermique dans ton domaine (carré) ?

* quel est le coefficient de corrélation pour ton graphique ?

* qu'en est-il de la corrélation entre la NAO et un indicateur thermique en Europe de l'ouest ?

 

--> J'ai juste repris les données des réanalyses NCEP, ce n'est pas toujours parfait mais cela donne quand même une vision d'ensemble qui est en général plutôt juste.

--> R² = 0.523 et σ = 1,38

--> Tout comme l'AO, la NAO est un indice qui est plus pertinent pour analyser une disparité nord / sud en Europe qu'une disparité est / ouest. Voici mises sous forme de carte les répartitions des corrélations trouvées par le NCEP entre ces deux indices et les températures au sol en période hivernale, l'AO en premier (avec en noir le cadre sur lequel j'ai travaillé) et la NAO en second :

   

943136502_AOCorrlation.png.ebc5e777903e4233269529f78390ebd7.png

 

 

 

NAO.png.550e78e29a636d6e7f85492a2fb4c1ff.png

 

 

Outre le fait qu'on remarquera l'impressionnante proximité des résultats entre les deux indices qui découle en bonne partie du fait que les deux sont liés mais qui conduit in fine à ce que la NAO ait une corrélation pas trop moche avec les températures aux Philippines (!), on voit clairement que ces indices ne sont pas bien taillés pour la France qui est au carrefour de ces influences entre Europe du nord et Europe du sud. Les deux indices ont des résultats intéressants pour le Nord Pas de Calais mais ne valent quasiment rien à Biarritz et Marseille.

 

 

Il y a 2 heures, Barth61 a dit :

 

C'est intéressant, mais globalement, ça nous apprends pas énormément de chose. Enfin, si qu'une AO négative, est généralement plus propice à des anomalies de températures négatives, et l'inverse et vraie.

2010, 1977 et 2021, des années où la corrélation n'a pas bien fonctionnées, mais il semblerait qu'à première vue, nous avons quelque chose de plutôt robuste ?

 

Pour appuyer les propos de TreizeVents, on pourrait commenter ce graphique ci-dessous, que j'ai grossièrement fait (Anomalie température France VS AO moyenné) :

 

[...]

 

Comme exposé plus haut, l'intérêt d'une comparaison directe entre les indices AO/NAO et les températures en France est très limité car notre pays se situe en zone tampon d'influence de ces deux marqueurs synoptiques. Le R² à 0,006 suffit à dire que cela ne marche pas et qu'il n'y a pas besoin d'aller plus loin pour s'en rendre compte. Maintenant, démontrer que cela ne vaut rien en France et qu'on y trouve une corrélation qui "n'est pas aussi simple et aussi solide qu'on le croit", on peut arriver au même résultat avec les observations de Cuba ou du Sri Lanka. Mais le fait que cela ne marche pas en France (ou à Cuba) n'empêche pas que cela marche ailleurs et ne signifie pas que les résultats Scandinaves ne valent rien. D'après les cartes de réanalyses, on a d'ailleurs toutes les chances de trouver des meilleures corrélations pour l'AO en Alabama, en Libye et en Mandchourie qu'en France.

 

Autre remarque, quand on analyse les corrélations entre les observations d'une région et un indicateur climatique de large échelle, plus la zone étudiée est petite en surface, plus la corrélation a des chances de s'étioler voir de devenir nulle. Un exemple parlant :

--> Sur la zone Europe du nord (5° ouest à 45° est et 50° à 75° nord) on a R² = 0.564

--> Sur la zone Russie occidentale (45° à 90° est, même latitude) on a R² = 0.459

--> Sur la zone Russie orientale (90° à 140° est, même latitude) on a R² = 0.409

--> Sur les trois zones réunies on a R² = 0.622, donc davantage que chacune prise séparément.

 

Et pour l'anecdote sur Moscou prise toute seule, on a R² = 0.241 pas de quoi en faire un plat. Je peux donc démontrer facilement que l'AO seule n'a pas de relation franche avec les températures moscovites. Cela fausse t-il pour autant l'existence d'une relation sur l'Eurasie dans son ensemble ?

 

La France est bien petite, et des comparaisons auto-centrées sur notre petit bout d'hexagone avec des indices de grande échelle comme ceux-ci ne peut que conduire à une sortie de route.

 

Et sur le R² en lui-même, il n'y a pas de seuil précis qui indique à partir de quel moment une corrélation peut être jugée intéressante en climatologie. Si tu considères qu'il faut attendre d'arriver à 0,8 pour considérer qu'il existe une relation et qu'en dessous de ce seuil la relation n'est pas prouvée, outre le fait que tu vas faire tousser un paquet de climatologues, tu devrais réussir à prouver sans grande difficulté qu'il n'y a aucune relation entre les canicules estivales et les périodes anticycloniques, qu'en hiver le vent d'est n'est pas plus froid que le vent d'ouest, ou encore que les régimes de blocage en hiver ne favorisent pas le froid en Europe continentale. "Just kidding", j'ai regardé par hasard les données du SOI (indice atmosphérique de l'ENSO) et les températures de surface en zone Niño 3.4 en période hivernale depuis 1870, et R² = 0,69. Avec un seuil minimal à 0.8, tu peux donc même prouver qu'El Niño n'est pas corrélé avec lui même.

 

Edited by TreizeVents
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Cherbourg-L'aigle
il y a 33 minutes, TreizeVents a dit :

 

 

Comme exposé plus haut, l'intérêt d'une comparaison directe entre les indices AO/NAO et les températures en France est très limité car notre pays se situe en zone tampon d'influence de ces deux marqueurs synoptiques. Le R² à 0,006 suffit à dire que cela ne marche pas et qu'il n'y a pas besoin d'aller plus loin pour s'en rendre compte. Maintenant, démontrer que cela ne vaut rien en France et qu'on y trouve une corrélation qui "n'est pas aussi simple et aussi solide qu'on le croit", on peut arriver au même résultat avec les observations de Cuba ou du Sri Lanka. Mais le fait que cela ne marche pas en France (ou à Cuba) n'empêche pas que cela marche ailleurs et ne signifie pas que les résultats Scandinaves ne valent rien. D'après les cartes de réanalyses, on a d'ailleurs toutes les chances de trouver des meilleures corrélations pour l'AO en Alabama, en Libye et en Mandchourie qu'en France.

 

Autre remarque, quand on analyse les corrélations entre les observations d'une région et un indicateur climatique de large échelle, plus la zone étudiée est petite en surface, plus la corrélation a des chances de s'étioler voir de devenir nulle. Un exemple parlant :

--> Sur la zone Europe du nord (5° ouest à 45° est et 50° à 75° nord) on a R² = 0.564

--> Sur la zone Russie occidentale (45° à 90° est, même latitude) on a R² = 0.459

--> Sur la zone Russie orientale (90° à 140° est, même latitude) on a R² = 0.409

--> Sur les trois zones réunies on a R² = 0.622, donc davantage que chacune prise séparément.

 

Et pour l'anecdote sur Moscou prise toute seule, on a R² = 0.241 pas de quoi en faire un plat. Je peux donc démontrer facilement que l'AO seule n'a pas de relation franche avec les températures moscovites. Cela fausse t-il pour autant l'existence d'une relation sur l'Eurasie dans son ensemble ?

 

La France est bien petite, et des comparaisons auto-centrées sur notre petit bout d'hexagone avec des indices de grande échelle comme ceux-ci ne peut que conduire à une sortie de route.

 

Et sur le R² en lui-même, il n'y a pas de seuil précis qui indique à partir de quel moment une corrélation peut être jugée intéressante en climatologie. Si tu considères qu'il faut attendre d'arriver à 0,8 pour considérer qu'il existe une relation et qu'en dessous de ce seuil la relation n'est pas prouvée, outre le fait que tu vas faire tousser un paquet de climatologues, tu devrais réussir à prouver sans grande difficulté qu'il n'y a aucune relation entre les canicules estivales et les périodes anticycloniques, qu'en hiver le vent d'est n'est pas plus froid que le vent d'ouest, ou encore que les régimes de blocage en hiver ne favorisent pas le froid en Europe continentale. "Just kidding", j'ai regardé par hasard les données du SOI (indice atmosphérique de l'ENSO) et les températures de surface en zone Niño 3.4 en période hivernale depuis 1870, et R² = 0,69. Avec un seuil minimal à 0.8, tu peux donc même prouver qu'El Niño n'est pas corrélé avec lui même.

 

 

Parfait ton message, cela montre bien la limite d'une corrélation.

Certains endroits sont plus sensibles (est ce vraiment étonnant pour l'Europe du Nord plus proche du vortex ?), et surtout mieux placés de façon général pour avoir une meilleure corrélation. Mais ça s'arrête juste là.

C'est intéressant, mais cela montre bien qu'il y a aussi d'autres éléments à prendre en considération, surtout que l'AO/NAO, est un peu la conséquence d'une synoptique aussi.

 

Enfin, le r², j'insiste, mais ça prouve la solidité d'un résultat, notamment dans ce cas. Or, ça veut dire, qu'avec un r² de 0.622 cela signifie que l'équation de la droite de régression est capable de déterminer 62,2% de la distribution des points. Autrement dit, tu as 37,8% d'avoir un point en dehors de ta zone de "confort". Ce qui est tout simplement énorme, surtout dans le meilleure des cas. Mais comme dit plus haut, cela n'empêche pas d'avoir quelques bases pour la suite, mais désolé, cela signifie que ça reste difficile.

De plus pour l'enso, tu sais très bien que c'est bien plus complexe, et ta correspondance montre bien, là aussi, une difficulté et que d'autres éléments prennent jeu dans ce concert, c'est le climat ! Mais ça reste intéressant.

 

 

Edited by Barth61
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il y a 37 minutes, Barth61 a dit :

Enfin, le r², j'insiste, mais ça prouve la solidité d'un résultat, notamment dans ce cas. Or, ça veut dire, qu'avec un r² de 0.622 cela signifie que l'équation de la droite de régression est capable de déterminer 62,2% de la distribution des points. Autrement dit, tu as 37,8% d'avoir un point en dehors de ta zone de "confort".

 

Mais finalement, tu réponds quand même à côté du point principal que je voulais mettre en exergue au départ : le problème ce n'est pas fondamentalement la force de la relation directe entre l'AO et les températures en Europe du nord, mais le fait que la valeur de cet hiver s'écarte très sensiblement de la distribution et que de point de vue cet hiver est un "OVNI" (dans le mauvais sens pour nous passionnés hivernophiles, mais ça les chiffres s'en moquent).

 

Exemple bateau, j'ai monté des séries fictives avec une fonction alea que j'ai mets en graphique, par ordre décroissant de leur R².

 

 

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Distri1.png.db54ea33b48f4fbdb34fd1f54dc4f878.png

Distri2.png.0dfa484c832984d742ec372ce343c924.png

 

 

Sur la seconde distribution, on constate l'existence d'une valeur excessivement éloignée du reste de la population. C'est très net visuellement sur le graphique que ce point est un "outlier", et on peut l'exprimer mathématiquement, σ = 4,43 avec une loi normale. Je n'ai pas besoin de savoir si R² est plutôt bon ou plutôt mauvais pour me rendre compte que cette valeur est aberrante ; ce n'est pas le sujet et r² ne me dira rien la dessus. Peu importe que je puisse trouver des distributions avec un meilleur R² (première image) ou avec un moins bon r² (dernière image), même avec une bête fonction alea.

A juste titre, on pourrait néanmoins me dire que le fait que cette valeur soit sortie sur une fonction aléatoire prouve qu'elle peut quand même bien être obtenue par pur hasard mathématique. C'est vrai, mais il m'a fallu une dizaine de lancers différents de 250 valeurs indépendantes chacun pour l'obtenir.

 

Si j'en reviens à ma problématique de cet hiver en Europe du nord, la valeur de 2021 pointe à 3,07σ (valeur non définitive et qui pourrait encore augmenter)

Et j'ai toujours en mémoire une répartie de Paix, dans sa prose parfois loufoque mais qui visait si juste :

 

Citation

Tiens, cela me rapelle ce que disait Starman, tu peux trouver tous les records que tu veux en trifouillant ton échantillonage. Le jour où quelqu'un arrive à me prouver qu'il suffit de trifouiller l'échantillonage pour trouver du 5 sigma comme on trouve des gays à l'Unik, je veux bien lui payer un coup à boire.

 

Dans le fond le R² n'est ici pas le sujet : si tu peux me démontrer que 2021 avec son σ = 3,07 est une valeur banale, là c'est moi qui veut bien te payer un coup à boire.

J'ai pas envie d'aller faire le calcul précis, mais en probabilité on doit être à quelque chose comme une chance sur 500 de sortir une telle valeur (écart >=|3,1σ|), et une sur mille de le faire en positif comme ici.

Et perso, me dire qu'à la louche on avait, indépendamment de tout autre paramètre et à la grosse (et même très grosse) louche, une chance sur mille de autant se faire enfler, j'avoue que ça me chatouille désagréablement :ph34r:

Surtout que j'ai l'impression que cela fait un paquet de fois qu'on se fait enfler ces dernières années. S'il y a un dieu des probabilités météorologiques la haut, c'est clair qu'il aime pas les hivernophiles français depuis quelques années.

 

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Dijon, Bellefond
Il y a 2 heures, TreizeVents a dit :

depuis la fin des années 1990 on a eu davantage d'hivers plus doux que la valeur théorique attendue au regard du seul indice AO (suivez mon regard...).

Le graphe n'est pas forcément très intuitif mais la discussion est passionnante. . . Peut-on caractériser autrement cette tendance à des hivers doux en dépit de la valeur attendue.. autrement que visuellement.. je ne suis pas doué en stat mais j'imagine que c'est possible... 

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Cherbourg-L'aigle
Il y a 13 heures, TreizeVents a dit :

 

Mais finalement, tu réponds quand même à côté du point principal que je voulais mettre en exergue au départ : le problème ce n'est pas fondamentalement la force de la relation directe entre l'AO et les températures en Europe du nord, mais le fait que la valeur de cet hiver s'écarte très sensiblement de la distribution et que de point de vue cet hiver est un "OVNI" (dans le mauvais sens pour nous passionnés hivernophiles, mais ça les chiffres s'en moquent).

 

Finalement, on se rejoint quelque peu. La relation AO et températures en Europe du Nord n'est pas parfaite. Et c'est bien là le problème.... La distribution n'est pas "bonne", et il existe bien une relation entre le r² et l'écart type... Comme tu peux aussi le constater, j'ai montré que 1963 est le parfait OVNI en France, avec un écart-type du même accabit que 2021 pour les régions de l'Europe du Nord en 2021. La question que l'on doit se poser, parce que, les statistiques, c'est bien, mais ça ne résout pas les réels problèmes, c'est quels facteurs et autres paramètres rentrent en jeu ? Nous avions déjà parlé de cela dans un autre topic, mais j'y reviens plus tard.

 

Citation

Exemple bateau, j'ai monté des séries fictives avec une fonction alea que j'ai mets en graphique, par ordre décroissant de leur R².

 

Sur la seconde distribution, on constate l'existence d'une valeur excessivement éloignée du reste de la population. C'est très net visuellement sur le graphique que ce point est un "outlier", et on peut l'exprimer mathématiquement, σ = 4,43 avec une loi normale. Je n'ai pas besoin de savoir si R² est plutôt bon ou plutôt mauvais pour me rendre compte que cette valeur est aberrante ; ce n'est pas le sujet et r² ne me dira rien la dessus. Peu importe que je puisse trouver des distributions avec un meilleur R² (première image) ou avec un moins bon r² (dernière image), même avec une bête fonction alea.

A juste titre, on pourrait néanmoins me dire que le fait que cette valeur soit sortie sur une fonction aléatoire prouve qu'elle peut quand même bien être obtenue par pur hasard mathématique. C'est vrai, mais il m'a fallu une dizaine de lancers différents de 250 valeurs indépendantes chacun pour l'obtenir.

 

Si j'en reviens à ma problématique de cet hiver en Europe du nord, la valeur de 2021 pointe à 3,07σ (valeur non définitive et qui pourrait encore augmenter)

Et j'ai toujours en mémoire une répartie de Paix, dans sa prose parfois loufoque mais qui visait si juste :

 

 

Dans le fond le R² n'est ici pas le sujet : si tu peux me démontrer que 2021 avec son σ = 3,07 est une valeur banale, là c'est moi qui veut bien te payer un coup à boire.

J'ai pas envie d'aller faire le calcul précis, mais en probabilité on doit être à quelque chose comme une chance sur 500 de sortir une telle valeur (écart >=|3,1σ|), et une sur mille de le faire en positif comme ici.

Et perso, me dire qu'à la louche on avait, indépendamment de tout autre paramètre et à la grosse (et même très grosse) louche, une chance sur mille de autant se faire enfler, j'avoue que ça me chatouille désagréablement :ph34r:

Surtout que j'ai l'impression que cela fait un paquet de fois qu'on se fait enfler ces dernières années. S'il y a un dieu des probabilités météorologiques la haut, c'est clair qu'il aime pas les hivernophiles français depuis quelques années.

 

 

Pour te répondre, j'ai fait moi même l'exercice ci-dessous :

J'ai repris ta fonction f(x) = 076x + 11 (on se permet les approximations :D).

Sur une droite bien linéaire ça donne ça :

image.png.8e6eb13f738ce18b84d62d67c65e2804.png

 

Bref, une droite, où la chance d'avoir une répartition parfaite est de 100% => la chose la plus improbable en climat, mais il fallait bien commencer quelque part :D.

Après cette superbe droite, j'ai donc commencé à casser ce r², c'est vrai, c'était trop beau. J'ai donc ajouté du +1 puis -1, une ligne sur 2 => r² = 0.991.

C'est normal, on ne s'éloigne pas trop de la droite, et la répartition reste parfait à +/-1. Rien de neuf.

Même exercice avec du +2 et -2 => le r² dévie tranquillement à 0.977. Normal, l'écart type grandit, mais ça reste peu significatif. 

 

J'ai donc sortie l'artillerie lourde : j'ai donc modifié cette série de données comme suit : +5, +1, -5 et -1, et ainsi de suite. Ce qui donne ça :

 

image.png.8c8f25ae4de478906955b33fa4ff38e0.png

 

 C'est un peu bateau bien-sûr, mais on remarque que le r² diminue grandement cette fois-ci !

Et si on fait le même exercice en faisant : -10 -1 +10 +1, on trouve un r² de 0.7034.

Tout ça pour montrer quoi ? Et bien ceci :

 

image.png.aad261a93d7a061165614bba10103fc9.png

 

Que remarque t-on ? Une corrélation forte entre l'ET et le r². Ce n'est pas étonnant, vu qu'il existe un lien entre les deux. Donc, si une répartition est imparfaite, alors l'écart type grandit, et la corrélation n'est pas bonne. J'insiste donc que si le r² n'est pas bon, alors pour trouver le prochain point dans cette distribution, ce sera limite du aléatoire.

Dans notre cas concret (le point 2021), nous avons 38% environ  de tomber sur une valeur qui sort d'une zone où la plupart des valeurs s'y trouvent. De ce constat, ça veut dire qu'on trouvera des valeurs qui sortent donc du cadre, mais il existe une probabilité non nulle même si faible d'avoir une valeur aberrante. Et qu'est ce que cela signifie ? Cela veut dire qu'il manque un autre ou des autres paramètres, pour avoir une meilleure répartition. Et dans notre cas des 38%, cela veut dire, et nous en avons déjà parlé dans un autre topic, qu'il existe des conditions initiales, une évolution synoptique, qui ont été très défavorables à avoir des conditions très froides. Au moins on se rejoint sur ce point, dans la finalité, pour dire que 2021 est un OVNI pour son époque. Mais c'est un constat, et les explications, en dehors d'un climat qui évolue perpétuellement, existent donc. 

 

Pour continuer un peu, et comme on parle d'Ecart-Type, j'ai donc garder la même fonction, mais en réalisant une loi gaussienne :

image.png.4933ef79f3d99a1df681cfb35b579f20.png

 

Répartition suivante : 8.33% entre 0 et 10 ; 20,8% entre 10 et 20 ; 41,6% entre 20 et 30 ; 20,8% entre 30 et 40 et 8.33% entre 40 et 50.

Si dans notre cas, nous étions comme ça, il y aurait même pas de discussion, et surtout, cette loi normale ne nous apporte pas grand chose. Une valeur entre 0 et 10 (3 écart-type) parait normal, et donc possible sur cette étude, même si la probabilité reste faible, elle existe. Mais ce que je veux montrer, est c'est pas tellement où se trouve notre point vis à vis de notre axe horizontale, mais plutôt vertical :

 

image.png.22d52bccdf6d9340f19909b59569a05b.png

 

J'ai donc refait le même exercice, avec des valeurs qui part dans tous les sens, mais en gardant surtout la loi gausienne, et notre fonction f(x) = 0.76x+11, qui s'est légèrement modifié, mais ça reste proche.

Que remarque t-on ? La même répartition entre 0 et 10, puis entre 10 et 20 etc. Soit, la probabilité d'obtenir le seul point négatif, en x=3, reste la même probabilité que précédemment. Et pourtant, la valeur de ce point en x=3, obtient une valeur en y, complétement délirante, mais pourquoi ? Cela me fait penser à 2021. La probabilité d'avoir une valeur x n'a pas évolué en soit, mais sa valeur en y oui. Et au vue des répartitions imparfaites, comment l'expliquer réellement ? Cela veut bien dire que dans ce monde réel, d'autres éléments ont joué en défaveur contre nous, même si la probabilité est faible, elle existe. De plus, ce genre de valeur OVNI, comme l'a été 1963 pour son époque en France, est possible :

=> Cela veut donc dire que ce genre de valeur, à l'échelle climatique, même avec une probabilité de 1/500, reste là, surtout au vue de l'écoulement du temps (en quelques millions d'années et/ou milliards au choix)

=> Cela veut dire aussi qu'il y a donc plusieurs paramètres qui rentrent en jeu.

=> Cela veut dire aussi, que l'on prend, à tord ou à raison, un climat standardisé, qui ne l'est pas, et qui évolue tout le temps. En gros, dans un climat X donné, on aura donc des points avec des écarts-types monstrueux arrivant de temps en temps.

=> On voit donc la limite des statistiques, puisque celle ci fait un constat, mais n'explique pas réellement toutes les composantes qui rentrent en jeu.

=> Et enfin, une donnée comme 2021 qui se produit, mais qui reste isolé dans une répartition non parfaite, n'est pas alarmante en soit. Par contre, même avec une répartition imparfaite, si une valeur 2021 se produit de plus en plus souvent en s'accélérant, alors, oui, on pourra sous entendre que quelque chose se passe. Admettons que 2022 et 2024 soit du même acabit, cela voudra dire que nous avons définitivement changé de climat une nouvelle fois.

 

Enfin ça c'est l'aspect statistique, mais concrètement, pourquoi 2021 est elle un hiver bien fade pour l'Europe ?

=> Quelques intervenants ont signalés déjà cet anticyclone de l'Europe de l'Est très mal placé, et qui a envoyé un flux de SO à S sur l'Europe du Nord. La douceur a donc une première explication, même en France. Mais pourquoi nous avons eu cet amas, et de manière général, des HP bien présente sur le continent empêchant réellement le froid de venir ? L'explication, qui n'est pas tout noir ou tout blanc, vient d'un facteur RC, bien-sûr, qui lui même a modifié certains paramètres, mais pas que. L'indice AO/NAO, depuis les années 1990 restent très souvent positifs par rapport aux années des années 50-80. J'ai même publié un graphe qui montre que cet indice était positif dans les années 1880-1920, est-ce aussi dû à un cycle ?

=> Peu de blocage réel, étonnant, mais on a pas cassé 3 pattes et un canard, pour un blocage en forme. Généralement, on a eu une simple pulsion Atlantique en Décembre, un petit passage d'AS/pulsion Atlantique en Janvier, avant d'avoir un blocage, avec des valeurs de hautes anomalies bien faiblardes pour des indices AO/NAO négatifs en Février, mais nous aurions pu jouer avec du très gros. D'ailleurs, c'est un peu la question que je me posais : Pourquoi cette année, nous avons eu des blocages assez faibles (au niveau de leur puissance) malgré une belle AO/NAO ? Quand on compare à 2009/2010 ou autre, on peut se poser la question ? Malgré un vortex affaibli. J'essayerai de voir si cette année, ne s'éloigne pas des standards niveau blocage, malgré donc un vortex bien faiblard.

=> En France, ça s'est soldé par des flux trop maritimes, et dans tous les topics de prévision LT, pas mal d'intervenants râlent. Et c'est bien normal.

=> Enfin, et nous l'avons vu en février, une AO dans le plancher des vaches, les hautes anomalies se sont vite cassées vers le Canada, et en regardant dans les archives, c'est généralement le cas, excepté quelques points comme 1963 ou 1985, mais rien d'étonnant dans une répartition imparfaite.

 

Bref, tout ça pour dire que cet hiver, et de façon général les interactions climatiques, ne sont pas si simples que cela, et que se reposer sur un seul indice n'est pas suffisant pour expliquer le fond du sujet. Après, dans le fond, je ne pense pas qu'on soit en désaccord total TreizeVents. Enfin pour moi, tout n'est pas blanc ou noir, tout est nuancé, et sur ceux, je vous laisse vous faire votre propre avis :)

J'espère avoir été clair dans mes explications. Aller à bientôt, je ne vais plus beaucoup roder ici pendant quelques jours/semaines. A+

 

 

 

 

 

Edited by Barth61
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Il faut voir qu'il y a toujours des cas particuliers vu la complexité du climat. Donc c'est normal qu'il a des hivers où l'anomalie de la température n'est pas en si grande corrélation avec les indices du NAO et ou AO même si les anomalies de la température de l'hiver vont dans leur même sens mais pas avec la même importance.

 

Williams

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il y a 42 minutes, williams a dit :

Il faut voir qu'il y a toujours des cas particuliers vu la complexité du climat. Donc c'est normal qu'il a des hivers où l'anomalie de la température n'est pas en si grande corrélation avec les indices du NAO et ou AO même si les anomalies de la température de l'hiver vont dans leur même sens mais pas avec la même importance.

 

Williams

 

Les indices NAO et OA ne sont peut-être tout simplement pas des plus adaptés pour caractériser les types de circulation et plus encore les types de temps aux échelles trop fines (française, voire européenne), où certains veulent les utiliser...

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Naillat, 360m, 23
il y a 44 minutes, sastrugis a dit :

 

Les indices NAO et OA ne sont peut-être tout simplement pas des plus adaptés pour caractériser les types de circulation et plus encore les types de temps aux échelles trop fines (française, voire européenne), où certains veulent les utiliser...

Bonsoir, 

 

tu pourrais être plus précis, parce que si on abandonne les indices de base qui bornent les grandes variations internes aux modèles climatiques, comment va-t-on pouvoir continuer à caractériser nos hivers et nos autres saisons en fonction des structures synoptiques?

Edited by tao
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Aubagne (Les Passons, à l'est) (13400)

Début de piste pour une vision qui reste pratique avec les outils mis gratuitement à disposition par ECMWF : https://confluence.ecmwf.int/display/FCST/Early+warning+for+cold+spells+over+Europe

Ce n'est pas tant que les indices AO et NAO séculaires de la NOAA soient obsolètes, ils gardent leur pertinence à leur échelle. Ils en perdent (beaucoup) dès qu'on change d'échelle, ce qui est le cas ici.

Ou encore, plus ciblé, http://www.lamma.rete.toscana.it/clima-e-energia/climatologia/tipi-di-circolazione-eobs

D'autres indices sont à l'étude / expérimentés, de mémoire le CRNM avec le Portugal et l'Italie entre autres.

Edited by _sb
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Je crois qu'il y a méprise. Ce n'est ni une question d'échelle, ni d'obsolescence de ces indices.

 

D'une part, il ne faut pas s'attendre à avoir des corrélations plus élevées que ce 0.5-0.6 pour de tels phénomènes car ce sont des signaux assez bruités, et par conséquent la corrélation est avant tout statistique. C'est surement ce que tentait d'expliquer Treizevents en disant qu'on est souvent confronté en science de l'atmosphère à des coefficients de corrélations souvent plus faibles que ceux là. On voit régulièrement des études de corrélations entre l'écoulement stratosphérique et la troposphère avec des valeurs de 0.3 (entre la QBO et la mousson indienne par exemple).

 

D'autre part, il faut toujours garder en tête la façon dont ces indices sont construits (avec leurs hypothèses), qui nous donnent implicitement le cadre dans lequel ils peuvent être utilisés.

 

En pratique, ces indices sont définis de façon statistique parfois un peu compliquée. L'AOI est défini comme la première composante principale de la MSLP au nord de 20°N (projection des anomalies de SLP sur la première EOF de la SLP). Et le NAOI est défini comme la première composante principale de la 500HGT (projection des anomalies de 500HGT sur la première EOF de la 500HGT) dans une boite centrée sur l'Atlantique nord et englobant tout l'Hémisphère nord. Pour faire simple, ces indices peuvent être compris comme des différences de MSLP entre deux points de latitudes différentes. Pour le première, c'est vaguement équivalent à une mesure du gradient de pression entre le pôle nord et 45°N, et pour le second  une mesure du gradient de pression entre les subtropiques et les régions subpolaires en Atlantique nord. Un tel indice donne une idée statistique de l'écoulement à grande échelle mais ne renseigne pas sur ce qu'il se passe entre les deux points extrême où les "mesures sont faites", surtout quand l'écoulement est fortement linéaire. Ca ne marche pas non plus correctement quand le vortex polaire de surface (ou moyenne troposphère) est fortement déplacé loin du pôle. C'est justement en partie ce point-ci qui explique pourquoi ces indices marchent si mal pour les anomalies de température les plus négatives (figure de Treizevents). Ces indices donnent une idée à grande échelle de l'amplitude des modes de variabilité principaux. Donc il ne faut pas s'attendre à ce que ça fitte en tout point avec des anomalies de température. Ca ne fait pas de ces indices des indices obsolètes qui seront remplacés par d'autres.

Edited by Pansa
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Bilan de l'hiver : +1.2°C par rapport à la normale 81/10

 

https://meteofrance.com/actualites-et-dossiers/actualites/climat/hiver-2020-2021-tres-arrose-avec-une-alternance-de-temps-hivernal

 

Une normale centrée 1995, soit 26 ans en arrière.

On peut donc dire que l'on a vécu un hiver "normal" de ce que l'on peut attendre aujourd'hui en terme de moyenne de températures : de la douceur en regard des références anciennes, mais aussi gratifié par quelques pics de froid.

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il y a 6 minutes, th38 a dit :

On peut donc dire que l'on a vécu un hiver "normal" de ce que l'on peut attendre aujourd'hui en terme de moyenne de températures : de la douceur en regard des références anciennes, mais aussi gratifié par quelques pics de froid.

 

C'est exactement ça : si on regarde toutes les anomalies trimestrielles glissantes centrées en hiver (pour avoir une vision statistique un peu plus large), on est autour de +1°C en 2021, et on est pile sur l'axe de la tendance long terme :

 

image.thumb.png.d814c4bcfe04a10c21ba1a8398da93d1.png

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