Les modèles climatiques: quels processus doivent ils être simulés?

[yves25]

Dans une actu récente (http://forums.futura-sciences.com/co...nt-climat.html), le rédacteurs indiquait qu'il faudrait peut être revoir les modèles climatiques.


C'est une assertion fréquente, les chercheurs, eux mêmes ont tendance à l'utiliser un peu à tort et à travers pour souligner l'importance de leurs travaux.

La question posée par throde concerne l'idée souenue par Svensmark que les propriétés des nuages sont influencées par les rayons cosmiques , le flux de rayons cosmiques atteignant la Terre étant lui même modulé par l'activité solaire. Pour soutenit cette idée Svensmark dispose d'une corrélation plus ou moins bonne et d'un fait physique bien connu: des particules ionisées constituent de meilleurs noyaux de condensation.

C'est une idée très contestable et très contestée, surtout parec que la variabilité naturelle des nuages est énorme et parce qu'il se pourrait fort bien que le nombre de noyaux de condensation déjà disponibles soit déjà plus ou moins saturé.

Mais quand bien même cela serait. Les modèles climatiques doivent ils intégrer ce processus?

La question est intéressante, elle permet d'expliquer le fonctionnement des modèles climatiques et les objectifs qui leur sont assignés.

Je propose donc de discuter des modèles climatiques de façon générale et des processus à prendre en compte.

Je m'empresse de dire que les jugements de valeur sur les modèles n'ont rien à faire ici.


Et pour revenir à la question de throde: la réponse serait:

si l'objectif des modèles est de prévoir le climat qu'il fera à la fin du 21e siècle, la réponse est oui et il faudra aussi modéliser les fluctuations de l'activité solaire et pourquoi pas, l'activité volcanique

si l'objectif se limite à déterminer l'influence humaine sur le climat, la réponse est non. L'activité humaine n'a pas d'influence sur activité solaire, donc pas d'influence sur les nuages via ce mécanisme là
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[yves25]

Bon, ça fait flop!
Dommage!

[f6bes]

Bjr yves25,
Ben , t'es si pressé que ça !!
Laisse murir !!

Aller pour te faire plaisir :
"..l'influence humaine sur le climat, la réponse est non. L'activité humaine n'a pas d'influence sur activité solaire.."

Et pourquoi donc "l'activité huamine" n'aurait pas d'influence sur le climat ?
La climat (Terre) , cela ne concerne t il QUE l'influence du Soleil ?
A+

[yves25]

Merci
Je n'ai peut être pas été assez clair;
On considère le rôle des rayons cosmiques sur les nuages.
Ce processus là est il influencé par l'activité humaine?
Si oui, alors il faut en tenir compte dans les modèles ...pour autant, bien sûr, que cette influence soit significative

Si non , si on s'intéresse à l'influence de l'homme sur le climat, ce processus n'étant pas affecté par l'activité humaine, il reste égal à lui même . L'influence humaine se superpose à cette influence là mais ne la change pas.

En fait, dans le rapport du GIEC, ce qui est présenté ce sont des prévisions de changement climatique uniquement provoqué par l'influence humaine et ses conséquences. Toute la variabilité naturelle interne ou externe est à surajouter.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Damien49]

Bjr yves25,
Ben , t'es si pressé que ça !!
Laisse murir !!

Aller pour te faire plaisir :
"..l'influence humaine sur le climat, la réponse est non. L'activité humaine n'a pas d'influence sur activité solaire.."

Et pourquoi donc "l'activité huamine" n'aurait pas d'influence sur le climat ?
La climat (Terre) , cela ne concerne t il QUE l'influence du Soleil ?
A+

Si tu arrives à démontrer que l'activité humaine a une influence sur l'activité solaire, tu es bon pour le prix nobel.

Sinon pour yves, intéressant sujet qui a le mérite de démonter certaines idées reçus, mais que dire de plus ^^

[yves25]

que dire de plus?

Poser des questions éventuellement: c'est pourcela que j'ouvre le sujet
C'est quand même plus vivant de répondre aux questions que de faire un exposé

[invitef14fe06f]

"En fait, dans le rapport du GIEC, ce qui est présenté ce sont des prévisions de changement climatique uniquement provoqué par l'influence humaine et ses conséquences. Toute la variabilité naturelle interne ou externe est à surajouter."

Cette phrase et ce post dans un autre blog (et pas de n'importe qui) m'interpellent !
http://blogs.nature.com/climatefeedb...f_climate.html

Voici donc ma question :
Peux t'on vérifier le postulat d'une influence humaine sur le climat en dehors des modèles ?

[chwebij]

bonjour
si les rayons cosmiques ont une réelle influence, il ne faudra pas que prendre en compte l'activité solaire mais aussi les variations du champ magnétique terrestre qui nous en protège. Or ce dernier a une dynamique aléatoire donc ca limite les prévisions sur l'influence des rayons cosmiques.
Il semble y avoir un consensus sur l'origine humaine du réchauffement (qui lui aussi semble être imminent). Reste à connaître les rétroactions positives ou négatives de notre bonne vieille Terre.
Bien avant les problèmes de rayonnement, je pense que le rôle des océans dans les mécanismes climatiques est prédominant et reste à savoir si on maîtrise pleinement le sujet.

[meteor31bis]

En fait, dans le rapport du GIEC, ce qui est présenté ce sont des prévisions de changement climatique uniquement provoqué par l'influence humaine et ses conséquences. Toute la variabilité naturelle interne ou externe est à surajouter.

Je tombe sur ce topic, par le plus grand des hasards.
Tant qu'il n'y aura pas de rubrique climat sur FS on aura du mal à y retrouver ses petits.
Enfin moi ce que j'en dis...

Sur le fond, je ne suis pas d'accord du tout avec ces 2 phrases.
Les derniers modèles climatiques utilisés et tels qu'ils apparaissent dans le rapport du GIEC, sont maintenant des AOGCM et ils produisent bien une certaine variabilité climatique.
Voir le chapitre 8 de l'AR4.

[yves25]

Sur le fond, je ne suis pas d'accord du tout avec ces 2 phrases.
Les derniers modèles climatiques utilisés et tels qu'ils apparaissent dans le rapport du GIEC, sont maintenant des AOGCM et ils produisent bien une certaine variabilité climatique.
Voir le chapitre 8 de l'AR4.

Oui, mais on parle alors de la variabilité liée au couplage océan - atmopshère et encore d'une partie de celle ci. L'exemple chosi fait appel à qq chose d'externe au système climatique. Ce n'est pas la même chose que de parler de l'effet d'une météorite mais c'est quand même très extérieur.

Par ailleurs, si les AOGCM simulent bien une partie de la variabilité , celle ci est en partie lissée lorsqu 'on présente les prévisions d'ensemble et elle est complètement lissée dans la prévi de l'évolution de la témpérature (cf, PJ)

[yves25]

bonjour
si les rayons cosmiques ont une réelle influence, il ne faudra pas que prendre en compte l'activité solaire mais aussi les variations du champ magnétique terrestre qui nous en protège. Or ce dernier a une dynamique aléatoire donc ca limite les prévisions sur l'influence des rayons cosmiques.
Il semble y avoir un consensus sur l'origine humaine du réchauffement (qui lui aussi semble être imminent). Reste à connaître les rétroactions positives ou négatives de notre bonne vieille Terre.
Bien avant les problèmes de rayonnement, je pense que le rôle des océans dans les mécanismes climatiques est prédominant et reste à savoir si on maîtrise pleinement le sujet.

Oui, en effet . Ce que je veux souligner, c'est justement qu'il faut savoir ce que l'on veut:

déterminer le climat qu'il fera (et alors il faut tenir compte de tout et il y a une part totalement imprévisible)

ou déterminer le delta de l'influence humaine et dans ce cas, il ne faut pas non plus tout mélanger: les rétroactions, oui bien évidemment mais les éruptions volcaniques par exemple, non tout aussi évidemment.

il y a une part de la variabilité du climat à laquelle nous ne pouvons rien et dont nous ne sommes pas responsables, ce qui est en cause c'est le changement que nous apportons car nous y pouvons théoriquement qq chose.

[yves25]

Voici donc ma question :
Peux t'on vérifier le postulat d'une influence humaine sur le climat en dehors des modèles ?

Oui: c'est même très simple.
La quantité de CO2, CH4, N2O, CFCs a augmenté,
ça augmente l'isolation de la planète
ça induit inévitablement un réchauffement à moins qu'il n'existe un thermostat qui règle la température de la Terre.
Ce thermostat n'a pas fonctionné lors du dernier interglaciaire


Autre chose: le refroidissement de la stratosphère est la signature d'un réchauffement de la planète dû à une meilleure isolation

[meteor31bis]

Oui, mais on parle alors de la variabilité liée au couplage océan - atmopshère et encore d'une partie de celle ci. L'exemple chosi fait appel à qq chose d'externe au système climatique. Ce n'est pas la même chose que de parler de l'effet d'une météorite mais c'est quand même très extérieur.

Par ailleurs, si les AOGCM simulent bien une partie de la variabilité , celle ci est en partie lissée lorsqu 'on présente les prévisions d'ensemble et elle est complètement lissée dans la prévi de l'évolution de la témpérature (cf, PJ)

relis toi.

En fait, dans le rapport du GIEC, ce qui est présenté ce sont des prévisions de changement climatique uniquement provoqué par l'influence humaine et ses conséquences. Toute la variabilité naturelle interne ou externe est à surajouter.

Donc je redis que les modèles donnent leur propre variabilité interne.
Ils simulent l'ENSO par exemple.
Je suis quasiment sûr qu'ils tiennent compte également de ce que l'on connait de la variabilité solaire (cycle de 11 ans)

Enfin, si les résultats étaient lissés à ce point ce serait des courbes quasi-parfaires.
dans les graphiques que tu présentes si on regarde bien, ce n'est pas le cas.

Et bien entendu que les modèles climatiques devront reproduire, dans la mesure et le mieux possible, la variabilité climatique, qu'elle soit interne ou externe.
Dans l'exemple de l'action des GCR sur les nuages, il me semble évident qu'il faille l'incorporer aux modèles s'il s'avère que cette influence est réelle.

vois pas quel est le problème.

[yves25]

Si tu veux prévoir le climat de 2100, oui mais il s'agit bien de deux choses différentes.
Quand on parle d'un réchauffement de 1,5 à 4 ou 6 °C à l'horizon 2100, c'est bien évidemment sans le cycle solaire puisque celui ci est de 11 ans.

C'est à mon tour de ne pas voir ce qui te gêne.

Resterait une variation de plus longue échéance (au moins 1 siècle), sinon tout est filtré évidemment.

Réchauffement anthropique , ça veut dire la part du réchauffement qui est attribuable aux activités humaines.

Il ya ,ensuite, une autre question qui vient immédiatement bien sûr: c'est est ce que le climat lui même va amplifier ou réduire ce réchauffement ?

puis une autre; quelle est la part du réchauffement anthropique dans le réchauffement actuel ("l'attribution").

C'est en essayant de répondre à ces deux dernières questions que se pose le pb de la variabilité ou celle des forçages externes.

Par ailleurs, je ne me contredis pas: si la variabilité a été lissée, alors pour prévoir la variation dans le détail, il faut la rajouter.

[fondevilla williams]

"En fait, dans le rapport du GIEC, ce qui est présenté ce sont des prévisions de changement climatique uniquement provoqué par l'influence humaine et ses conséquences. Toute la variabilité naturelle interne ou externe est à surajouter."

Tout a fait le GIEC tient compte que de l'effet de l'homme pour l'avenir du climat. C'est la raison pour laquelle qu'on ne peut pas ce baser a 100% sur qu'ils nous annoncent. Car il faut voir aussi l'effet de la nature :

- PDO qui baisse et dont actuellement son indice est négative ;

- AMO qui commence a baisser et dont ce mois de janvier a ete négative ce qui n'a pas eu lieu depuis longtemps, donc signe que l'AMO va baisser pendant 30 ans ;

- Le minimum de l'activité solaire du cycle n°24 au plus bas et un minimum si faible et si long n'a pas été vu depuis fort lontemps. Bp d'élément montre que nous arrivons a un minimum absolue comme le Dalton =>
1°) record de rayon cosmique en 2008,
2°) record de la faiblesse du vent solaire en 2008,
3°) champ magnetique solaire tres faible plus faible que lors du minimum precedent en 1997 suivant les donnees d'Ulysse,
4°) l'heliosphere aurait meme bp retraicie a cause de tout ceci,
3°) record de la duree du nombre du jours sans tache solaire en 2008 et année 2008 avec tres peu de tache solaire.
4°) meme le rayonnement solaire vers la Terre a atteint un minimum absolu, depuis les mesures en 1978, tout en restant au-dessous de 1365,3 watts par mètre carré.

En plus le liens entre les rayons cosmiques et les nuages ce suivrait tres bien sur 2 cycles solaire soit sur 22 ans environs suivant ce que j'avais sur une graphique.

Williams

[yves25]

Tout a fait le GIEC tient compte que de l'effet de l'homme pour l'avenir du climat. C'est la raison pour laquelle qu'on ne peut pas ce baser a 100% sur qu'ils nous annoncent. Car il faut voir aussi l'effet de la nature :

Ce que l'on demande explicitement au GIEC, c'est de déterminer quelle sera l'influence anthropique sur le climat à l'horizon de 2100.
Cette influence se surajoute à la variabilité , aux forçages naturels pseudo périodiques ou épisodiques (ex volcans).

On ne lui demande pas de prévoir le climat en 2100 parce que ce climat est, pour une part , imprévisible.

La caractéristique prioncipale de ce que tu cites là, c'est que c'est totalement qualitatif et que ça ne peut donc pas conduire à une prévision autrement qu'au pifomètre

[fondevilla williams]

Ce que l'on demande explicitement au GIEC, c'est de déterminer quelle sera l'influence anthropique sur le climat à l'horizon de 2100.
Cette influence se surajoute à la variabilité , aux forçages naturels pseudo périodiques ou épisodiques (ex volcans).

On ne lui demande pas de prévoir le climat en 2100 parce que ce climat est, pour une part , imprévisible.

La caractéristique prioncipale de ce que tu cites là, c'est que c'est totalement qualitatif et que ça ne peut donc pas conduire à une prévision autrement qu'au pifomètre

Alors qu'ils ne disent pas les temperatures du Globe vont monter de 1.4°C a 5.8°C comme on l'entend souvent. Car ils ne precisent pas que ceci aurait lieu que si on tenait compte que de l'homme et donc pas nature+homme. Car leu reponse est celles de : la Terre se réchauffe-t-elle vraiment ? l'Homme en est-il la cause ? et quelles sont les projections à venir ? voir ici par exemple : http://www.cite-sciences.fr/francais...7283&langue=fr

Il est sur que la prevision du climat est tres difficile. Mais on peut deja avoir une idee de l'evolution du PDO et AMO et je pense que les climatologies devraient savoir un peu l'effet que ces 2 oscillations devraient avoir. Pour l'effet du Soleil la c'est pas pareil comme on en sait moins.

Williams

[yves25]

Ce n'est pourtant pas très compliqué à comprendre
1 quelle sera l'influence humaine sur le climat (ça, ça ne nécessite pas de connaître la variabilité)
2 le climat se réchauffe t il actuellement?
3 quelle est la part de l'activité humaine dans ce réchauffement?

La démarche est logique et elle a le mérite de ne pas tout mélanger contrairement à la tienne (désolé)

[fondevilla williams]

Ce n'est pourtant pas très compliqué à comprendre
1 quelle sera l'influence humaine sur le climat (ça, ça ne nécessite pas de connaître la variabilité)
2 le climat se réchauffe t il actuellement?
3 quelle est la part de l'activité humaine dans ce réchauffement?

La démarche est logique et elle a le mérite de ne pas tout mélanger contrairement à la tienne (désolé)

C'est pourtant pas ainsi qu'on nous le dit ainsi au infos... Mais bon passons ceci.

Williams

[yves25]

Si on parlait des processus que simule un modèle.

[invitef14fe06f]

Finalement, tu (Yves25) y as deja repondu. Pour te résumer : les modeles simulent l influence de l Homme sur le climat (GES) tout en essayant de tenir au maximum compte de la variabilité naturelle même si cela reste une tâche ardue.
D ailleurs, cf le lien dans un de mes posts precedent, ceci est confirmé par une declaration de Kevin Trenberth: " None of the models used by IPCC are initialized to the observed state and none of the climate states in the models correspond even remotely to the current observed climate "
mais également par les observations avec le fléchissement net depuis 2003 des températures alors que les GES ne font que augmenter depuis 1 siécle :
http://hadobs.metoffice.com/hadcrut3.../global/nh+sh/

Ainsi, ma question qui s'adresse précisément à Yves25 en raison de ta maitrise du sujet est la suivante.
Selon toi, que manque t'il aux modèles pour qu'ils collent plus précisément aux (futures) observations ?

[yves25]

Tout dépend ce qu'on cherche:
si on regarde la tendance , alors le pb est celui de la sensibilité climatique , cad des rétroactions*

si on regarde le détail, il faut maîtriser la variabilité aux échelles décennales et interannuelles, cad maîtriser les oscillations océan - atmosphère depuis El Nino/La Nina jusqu'à l'oscillation décadale du Pacifique.

Le pb est que les oscillations multidécennales sont forcément mal connues ne serait ce que parce qu'on manque de recul

[invitef14fe06f]

manque de recul sans aucun doute mais quand est il de la comprehension theorique de la force motrice de ces phenomenes ?

[yves25]

Je ne fuis pas la question mais je n'ai que peu de temps actuellement: mes petits enfants profitent de la neige et moi, je profite d'eux.

Je n'ai donc pas le temps de fouiller la biblio pour répondre très précisément et ce n'est pas ma spécialité , je ne suis pas océanographe dynamicien.

Quand même: il n'y a pas de science mystérieuse cachée là derrière. Ce ne sont que des manifestations des couplages océan - atmosphère.

El Nino/La Nina est, pour l'essentiel, bien compris ce qui ne veut pas dire que ces évènements sont devenus prévisibles. Par contre, Meteor disait plus haut que les AOGCM simulent en partie cette variabilité et c'est juste. C'est en qq sorte intrinsèque à un modèle couplé.

Dire que le modèle simule les oscillations ne veut pas dire non plus qu'il les simule au moment voulu , avec la pseudo périodicité voulue et avec l'intensité voulue. Le système est chaotique dans le détail , pas forcément dans ses grandes lignes.

De la même manière, les modèles climatiques simulent les perturbations des latitudes moyennes et c'est très important parce que c'est un des moyens de tranférer de l'énergie mais ils n'en simulent pas le détail et ça n'a pas d'importance tant qu'on ne confond pas prévision climatique et prévision météo à très long terme.

Ici aussi, il est important que ces oscillations existent dans les AOGCM (Atmosphère Ocean General Circulation Model) mais il n'est pas nécessaire que ces oscillations soient prévues dans le détail pour tous les objectifs que je citais plus haut

objectif 1: estimer l'impact de l'influence humain dans l'avenir relativement proche: c'est inutile

objectif 2 détecter un changement climatique qui sort de l'ordinaire : oui, ça devient nécessaire

objectif 3; déterminer la part du changement qui doit être attribué à l'activité humaine: la réponse est encore oui puisqu'on examine les choses sur une échelle de temps comparable, voire inférieure à celle de ces oscillations. Ceci dit, si l'amplitude des oscillations reste nettement inférieure au changement observé, on a quand même notre réponse.

Prévoir la variabilité du climat aux échelles décennales et interannuelles est un sacré défi. On l'a relevé dans les années 90 en mettant en palce CLIVAR (Climate Variability) http://www.clivar.org/science/overview.php


C'est en partie pour préciser ce genre de points que j'ai ouvert cette discussion, donc je te remercie de ta question

je répondrai plus dans le détail à la fin des vacances .