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La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?



  1. #1
    skept

    La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?


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    Bonjour

    Dans une récente discussion à propos des modèles climatiques (en l'occurrence, les résultats du modèle français IPSL pour le CMIP5, future base du rapport GIEC 2013), nous avions évoqué la question de la "dérive climatique" au sein des modèles. Mais elle était alors HS.

    Je profite d'une publication toute récente pour relancer ici le débat, sur cette question précise.

    Il s'agit d'un article de Sen Gupta et al paru dans le Journal of Climate. On peut trouver la version libre de cet article ici.

    En substance, on appelle "dérive climatique" (climate drift) le fait que dans un exercice de simulation, et en l'absence de tout forçage, les itérations des modèles tendent à produire spontanément une tendance dans les températures de surface de l'eau ou de l'air. Se pose la question de savoir si cette tendance (la "dérive") reflète une réalité physique (une variabilité à basse fréquence du climat réel) ou un artifice du modèle. Dans la seconde hypothèse, le modèle peut produire une dérive climatique "fausse" pour plusieurs raisons : problème d'ajustement lors des conditions initiales de la simulation, erreur dans la partie paramétrisée des équations numériques ou erreur plus fondamentale dans la physique du modèle.

    Dans le travail mis en lien, Sen Gupta et al. analysent la dérive climatique des modèles du CMIP3, ayant servi à produire les simulations de l'AR4. Mais la dérive climatique est un problème ancien (déjà analysée dans les années 1980) et, pour les auteurs, un problème qui ne sera pas résolu à court terme (donc qui concernera aussi bien l'AR5 de 2013). Leur conclusion est que les modèles du CMIP 3 ont des dérives locales qui peuvent représenter 15 à 35% du signal de température observé entre 1950 et 2000. Mais que les modèles ne convergent pas dans leurs dérives (elles n'ont pas forcément le même signe), de sorte que les projections en "moyenne multimodèle" tendent à réduire le phénomène. La dérive est par ailleurs particulièrement prononcée au-delà de 1000 à 2000 m de profondeur dans les océans, ce qui peut affecter les projections de hausse du niveau des mers (car la part stérique de cette hausse provient à cette profondeur du signal de la dérive climatique plus que du signal forcé).

    Mais je vous laisse lire l'article, afin de répondre aux questions de ce débat :
    Cette dérive est-elle un problème important?
    Peut-elle correspondre à une réalité physique ou est-elle forcément un artifice numérique?
    Si elle devait correspondre à une réalité physique (une tendance réelle du climat à varier de quelques dixièmes de K sur un siècle), quels en seraient les mécanismes possibles?

    Merci de votre participation.

    Nota : précaution d'usage, mais qui semble nécessaire, on évite dans ce débat toute généralité sur le réchauffement climatique et le GIEC, on s'en tient aux questions posées et cadrées par l'article de Sen Gupta et al. On peut lire de manière complémentaire les rappels de l'AR4 2007 sur l'initialisation des modèles et les ajustements de flux.

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  3. #2
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Y a plusieurs questions à mon avis : d'abord le problème de la réalité physique, ensuite celui des simulations.
    d'une façon générale, on peut penser la Terre comme un système dynamique soumis à un "forçage" (dans le sens plus général d'un apport continuel d'énergie et pas dans le sens climatique habituel d'une variation par rapport à un système antérieur). Pour les systèmes les plus simples, ils adoptent en général une configuration d'équilibre, mais qui peut mettre un certain temps à se stabiliser si on part d'une condition hors équilibre : ce temps est le "temps de relaxation " du système.
    Mais en réalité, c'est souvent plus compliqué parce que des systèmes un peu complexes peuvent très bien ne pas avoir de position d'équilibre stable et "tourner" sans cesse autour de positions moyennes. Il y a de très nombreux exemples de ça : le système "proie prédateurs" , des cycles comme le cycle solaire, l'inversion du champ magnétique terrestre, ou dans le climat, l'oscillation ENSO qui n'est jamais "stable".

    Quand tu fais une simulation numérique, il y a donc deux causes possibles de "dérive"
    - tu n'es pas parti d'une vraie solution stationnaire, mais tu vas y tendre au bout d'un certain temps de relaxation : tu observes donc juste le comportement transitoire tendant vers la solution stationnaire
    - ou bien le système est intrinsèquement instable et va de toutes façons toujours varier.

    La grosse difficulté de principe est que les simulations numériques ont, génériquement, beaucoup de mal à "capturer" les caractéristiques des cycles non linéaires, qui dépendent de détails fins du système. Il n'est pas du tout certain que l'existence et les caractéristiques des cycles que tu observes dans ta simulations correspondent à la réalité (et dans les exemples que j'ai donnés, ce n'est pas le cas).
    Pour le système Terre, il existe plusieurs "compartiments de constantes de temps très différentes, et si l'atmosphère a des temps de relaxations allant de quelques jours à quelques semaines au maximum, les océans, eux, réagissent bien plus lentement, à l'échelle des siècles ou des millénaires. Donc

    a) une mauvaise initialisation de l'état des océans va probablement mettre plusieurs siècles à se "relaxer"
    b) il n'est nullement exclus (à mon avis) que le système conduise à des oscillations (pas forcément régulières) d'une certaine ampleur à l'échelle de quelques siècles. Notons que ces oscillations ne sont pas forcément périodiques : si on observe des "quasi périodes" de 11 ans (en fait 22 ) du cycle solaire, les inversions de champ magnétique terrestre, elles, sont beaucoup plus chaotiques.

    Tel que je comprends, les climatologues cherchent à quantifier un effet précis (l'augmentation des GES) par rapport à tout le reste, et pour cela, ils cherchent à partir de conditions initiales "aussi stationnaires que possibles", et donc les dérives sont considérées comme des "nuisances". Mais cela n'implique nullement qu'elles n'existent pas dans la réalité (au moins avec une certaine amplitude), ni, par conséquent, qu'il soit justifié de les éliminer ... avec le problème qu'il est très difficile de savoir si ce qu'on reproduit par le calcul est réaliste ou non.

  4. #3
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Y a plusieurs questions à mon avis : d'abord le problème de la réalité physique, ensuite celui des simulations.
    On peut en effet partir dans cette direction, en commençant par la réalité physique.

    J'en profite pour corriger une erreur de la formulation de ma question à ce sujet. J'ai écrit :

    Si elle devait correspondre à une réalité physique (une tendance réelle du climat à varier de quelques dixièmes de K sur un siècle), quels en seraient les mécanismes possibles?
    Ce qui est bien sûr imprécis. Il se trouve que la variation de la température de surface, une couche très spécifique du système, est la principale grandeur analysée par les modèles. Bien sûr, les modèles calculent toute l'évolution du système (les échanges mécaniques, chimiques, thermiques, etc. sur toutes les couches), mais ce qu'ils "sortent" principalement, c'est la température de surface, avec les précipitations, parce que ce sont les données qui intéressent les humains.

    Cette température de surface correspond aussi aux mesures les plus anciennes, et les plus robustes. Par exemple, on n'a pas d'idée très réaliste des températures moyennes globales des différentes couches de l'océan entre 0 et 6000 m dans les 200 dernières années, parce que ce n'était tout simplement pas mesuré. Il y a quelques reconstitutions locales par proxies (des sédiments marins par exemple), mais elles ont une faible représentativité spatiale, et généralement une faible précision par rapport aux signaux que l'on analyse, qui sont de l'ordre du dixième de K. Idem pour les premières mesures humaines, qui suivaient généralement quelques tracés de routes commerciales maritimes, et dont la méthodologie n'était pas exempte d'imprécision (toujours au regard des signaux qui nous intéressent).

    Ce point signifie qu'il y a un problème de contrôle dans l'initialisation d'un modèle faisant, par exemple, une simulation 1900-2100. Au départ de cette simulation, il y a un certain contenu de chaleur dans le système (surtout l'océan) et un certain état de déséquilibre dans les échanges (eau/chaleur) océan-atmosphère. Mais on n'a pas les données (sur 1700-1900 par exemple) pour contrôler le réalisme de l'état initial. Ce que les auteurs expriment par :
    Given a perfect model and a perfect set of observations, the simulated climate system should be initialised in a dynamical balance (...) A lack of observational data, particularly in the deep ocean and the need to re-grid this data will also mean that a dynamically consistent observationally-based initial state is unlikely to exist. As such even with a perfect model some drift would still occur.
    Je ferme néanmoins cette parenthèse, car elle correspond à un problème intrinsèque de la simulation numérique et que tu as proposé de commencer plutôt par un examen de la réalité physique. J'aimerais préciser ce que tu dis dans :

    il n'est nullement exclus (à mon avis) que le système conduise à des oscillations (pas forcément régulières) d'une certaine ampleur à l'échelle de quelques siècles. Notons que ces oscillations ne sont pas forcément périodiques
    J'aimerais comprendre à quoi peuvent correspondre physiquement (et "réalistement") de telles oscillations périodiques ou apériodiques.

  5. #4
    harmonique

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Bonjours !

    Pour les partisants des changement climatique du a l'activité solair.

    Les muon sur terre son produit par la désintégration des pion chargé, et comme les pion se forme en haute atmosphère par le rayonnement cosmique, ces temps ci, le paramètrage de l'action du au cycle solair et de leurs effets sur les changement climatique sur terre se vérifie très bien.

    Aujourd'hui le 3 mars 2012, rapport by SOHO Sat.

    Over five days (February 23-28, 2012) the Sun produced about a dozen solar eruptions, launched from the top, bottom, left and right sides of the solar disk. Four of those eruptions came in just a 24-hour period on Feb. 23. One of the eruptions, a snaking filament, erupted during the early hours of February 24, 2012 and launched the first of two coronal mass ejections (CME) in Earth's direction.

    Pendant cinq jours (23-28 Février 2012), le Soleil a produit environ un éruptions solaires, douzaine lancés depuis les haut, bas, gauche et à droite du disque solaire. Quatre de ces éruptions est venu en à peine une période de 24 heures le 23 février. Une des éruptions, un filament qui serpente, a éclaté au cours des premières heures du 24 Février, 2012 et lancé le premier de deux éjections de masse coronale (CME) en direction de la Terre.

    Comme le temps d'arriver des particules sur la terre se classe dans la normalité, aucun changement brusque a grande échelle a prévoir. (Vitesse)

    Cats

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par harmonique Voir le message
    Pour les partisants des changement climatique du a l'activité solair.
    Les muon sur terre son produit par la désintégration des pion chargé, et comme les pion se forme en haute atmosphère par le rayonnement cosmique, ces temps ci, le paramètrage de l'action du au cycle solair et de leurs effets sur les changement climatique sur terre se vérifie très bien
    Euh, désolé, mais cette discussion n'est pas un dépotoir où chacun vient mettre ce qui lui passe par l'esprit.

    1) Tu ne prends pas la peine de faire semblant de t'intéresser au sujet posé

    2) Tu t'adresses à des "partisans" (de l'activité solaire) comme si c'était une affaire de points de vue politiques ou idéologiques

    3) Les données dont tu fais état n'ont strictement rien à voir avec la dérive climatique au sens débattu ici, et elles sont accessoirement incompréhensibles. (Et je ne cherche pas à la comprendre parce que ce n'est pas le sujet de ce débat).

    Bref, si tu as des choses sur la dérive climatique en général et sur l'article de Sen Gupta en particulier, c'est ici. Sinon, c'est ailleurs. Merci d'avance de ne pas réitérer ce trollage.

  8. #6
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    J'aimerais comprendre à quoi peuvent correspondre physiquement (et "réalistement") de telles oscillations périodiques ou apériodiques.
    tu en as des exemples avec le cycle solaire, le cycle ENSO, ou même des phénomènes biologiques comme les battements cardiaques ou les rythmes circadiens, ou encore les oscillateurs en électronique (comment bat ta montre à quartz ?) . Il y a des tas de système qui peuvent osciller spontanément parce qu'il y des "réservoirs" mutuellement couplés qui ne sont jamais dans un état stable, parce que l'état stationnaire est intrinsèquement instable. Un autre exemple simple est la bourse : les "cours d'équilibre" sont intrinsèquement instables, parce que si le cours commencent à monter, il a plus d'acheteurs et moins de vendeurs, ce qui fait encore monter son prix, jusqu'à ce que des mécanismes non linéaires le fassent redescendre. Evidemment tout est affaire de systèmes particuliers, et dans le cas du climat, personne n'est encore capable de dire si ces variations existent vraiment, et à quelles périodes et amplitudes. Mais ça ne manque sans doute pas de mécanismes possibles, à partir de la circulation thermohaline et des échanges de chaleurs avec l'océan profond. Pour le coup, l'examen des simulations faites sur des millénaires (si c'est possible) pourrait donner des idées.

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  10. #7
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Evidemment tout est affaire de systèmes particuliers, et dans le cas du climat, personne n'est encore capable de dire si ces variations existent vraiment, et à quelles périodes et amplitudes. Mais ça ne manque sans doute pas de mécanismes possibles, à partir de la circulation thermohaline et des échanges de chaleurs avec l'océan profond. Pour le coup, l'examen des simulations faites sur des millénaires (si c'est possible) pourrait donner des idées.
    Oui, je pensais bien sûr au climat en particulier. En gros, deux types de mécanismes seraient candidats pour produire des dérives : la circulation thermohaline et la (dé)synchronisation des oscillations régionales.

    Comme son nom l'indique, la circulation thermohaline a pour origine la température et la salinité, c'est-à-dire le gradient de densité de l'eau. Elle se base sur les plongées d'eaux froides aux sorties des océans arctique et antarctique (austral) en direction de l'équateur. C'est une circulation profonde qui est assez peu sensible aux forces animant la circulation supérieure (tension mécanique du vent et Coriolis). On calcule que le cycle complet de la thermohaline (le parcours d'une molécule d'eau) est de l'ordre du millénaire, ce qui en fait une "mémoire longue" du climat.

    Les oscillations régionales sont des caractéristiques attachées à certaines zones des bassins océaniques. La plus connue et la plus influente pour les températures de surface est ENSO. Le GIEC (AR4 2007, 3.6) en énumère d'autres : oscillation nord-atlantique et mode annulaire nordique, oscillation austral et mode annulaire austral, PDO, AMO... Ces oscillations sont plus ou moins périodiques et, selon les termes du GIEC qui rejoignent les tiens, "passent d'un état stationnaire à un autre", selon une fréquence qui est de l'ordre de l'année ou de la décennie. Les mécanismes et les téléconnexions n'en sont pas encore bien comprises, mais vu leur (quasi-)périodicité et leur fréquence assez haute, elles impliquent surtout les couches supérieures de l'océan et ce qui peut faire varier leur température, densité, mouvement, turbulence, etc.

    A ces processus mécaniques et thermodynamiques liés à l'océan s'ajoutent des influences biochimiques et biophysiques (le cycle du carbone, les aérosols organiques), ainsi que d'autres aux temps géologiques (circulation modifiée par la dérive des continents, le mouvement des plaques et la variation de la viscosité du fond, etc.), mais on peut les écarter ici.

    Si je reprécise la question d'origine, ce serait donc : ces mécanismes sont-ils susceptibles d'avoir participé à l'échelle séculaire aux observations qu'il faut expliquer, à savoir un réchauffement de surface de 0,8 K sur 150 ans (ou plus précisément le réchauffement 1950-présent sur lequel on fait des attributions, qui est de l'ordre de 0,7 K) et les signatures de ce réchauffement : plus marqué en hémisphère nord qu'en hémipshère sud, sur les terres que sur les océans, sur l'Arctique que partout ailleurs. (Je parle des signatures claires, le "diurnal temperature range" est un peu ambigu à ce que j'ai lu, de même que le ratio réchauffement troposphère/surface).
    Dernière modification par skept ; 04/03/2012 à 10h18.

  11. #8
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Comme son nom l'indique, la circulation thermohaline a pour origine la température et la salinité, c'est-à-dire le gradient de densité de l'eau. Elle se base sur les plongées d'eaux froides aux sorties des océans arctique et antarctique (austral) en direction de l'équateur. C'est une circulation profonde qui est assez peu sensible aux forces animant la circulation supérieure (tension mécanique du vent et Coriolis). On calcule que le cycle complet de la thermohaline (le parcours d'une molécule d'eau) est de l'ordre du millénaire, ce qui en fait une "mémoire longue" du climat....

    Si je reprécise la question d'origine, ce serait donc : ces mécanismes sont-ils susceptibles d'avoir participé à l'échelle séculaire aux observations qu'il faut expliquer, à savoir un réchauffement de surface de 0,8 K sur 150 ans (ou plus précisément le réchauffement 1950-présent sur lequel on fait des attributions, qui est de l'ordre de 0,7 K) et les signatures de ce réchauffement : plus marqué en hémisphère nord qu'en hémipshère sud, sur les terres que sur les océans, sur l'Arctique que partout ailleurs. (Je parle des signatures claires, le "diurnal temperature range" est un peu ambigu à ce que j'ai lu, de même que le ratio réchauffement troposphère/surface).
    c'est bien parce que la circulation thermohaline a un temps caractéristique du millénaire qu'elle est susceptible de produire des variations sur ce terme, bien plus long que les oscillations décennales ou multidécennales que tu rappelles.
    Le problème comme je te disais est que les modèles sont génériquement très mauvais pour reproduire et expliquer ces oscillations : par exemple pour le cycle solaire on est incapable d'expliquer la période de 11 ans; si ta question est : a-t-on des explications théoriques pour justifier et décrire ces oscillations, la réponse est non. Si ta question est : est ce que ça permet pour autant de les exclure ? la réponse est aussi non ....

  12. #9
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Concernant les oscillations régionales de type ENSO, elles ne peuvent être candidates à une dérive séculaire / millénaire que si elles possèdent certaines caractéristiques allant au-delà de la variabilité haute fréquence et locale observée. Je pense ici aux travaux de Swanson et Tsonis, dont on peut lire ici un papier récent (Swanson et Tsonis 2009) ou ici le commentaire par Swanson sur Real Climate (voir aussi la page personnelle de publications de ce dernier). L'idée de ces auteurs (qui ne remettent nullement en cause la part anthropique du réchauffement) est que les oscillations régionales possèdent des modes de synchronisation et désynchronisation provoquant des "climate shifts", des changement du régime climatique à influence globale. Si cette conjecture était exacte – ce que je suis bien incapable de dire ni même d'évaluer –, il ne faudrait pas seulement examiner la variation à fréquence annuelle/décennale des oscillations, mais aussi la fréquence décennale/séculaire de leur synchronisation et désynchronisation. C'est là où l'on peut concevoir des mécanismes analogues à la dérive, c'est-à-dire une influence sur les conditions initiales d'une itération et les périodes longues de relaxation entre deux régimes climatiques.

    PS : sur l'ENSO (en particulier) à long terme et ses possibles variations séculaires, voir aussi l'article très intéressant qu'Yves avait mis en lien, Wittenberg 2009.
    Dernière modification par skept ; 04/03/2012 à 10h40.

  13. #10
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    c'est bien parce que la circulation thermohaline a un temps caractéristique du millénaire qu'elle est susceptible de produire des variations sur ce terme, bien plus long que les oscillations décennales ou multidécennales que tu rappelles.
    Cela, je n'en suis pas très sûr. Quand on dit que la circulation thermohaline a une période millénaire, c'est à travers la trajectoire idéale d'une molécule d'eau qui parcourrait tout le tapis roulant. Mais en fait, la partie supérieure de cette thermohaline (les courants chauds de surface et non les courants froids du fond) va beaucoup plus vite, elle se confond en bonne part avec le transfert méridien océanique de chaleur de l'équateur vers les pôles. Et elle est alors soumise aux forces qui influencent les couches océaniques de surface (vent, Coriolis, variations locales de densité, turbulences, etc.), y compris aux forçages naturels ou anthropiques.

    Physiquement, je ne parviens pas à concevoir que la thermohaline "millénaire" au sens indiqué puisse jouer un rôle très important dans les transferts de chaleur "décalés". C'est-à-dire que le contenu de chaleur d'une parcelle d'eau qui plonge va de toute façon se diffuser par conduction ou se dissiper par frottement mécanique dans le parcours. S'il faisait par exemple très chaud dans l'Arctique en 1400, on ne va pas voir resurgir quatre siècles plus tard un courant équatorial chaud venu du fond! Enfin, j'imagine mal que cela se passe ainsi.

    La phase chaude et de surface de la thermohaline est pour le coup très étudiée par les modèles, il suffit de faire un Scholar sur MOC (meridional overturning circulation), considérée comme une branche "critique" de la thermohaline en raison des grosses quantités de chaleur impliquées, principalement dans l'Atlantique (AMOC). (L'Atlantique est un bassin-clé puisqu'il reçoit des eaux chaudes de l'océan Pacifique et de l'océan Indien, et qu'il est le seul à disposer d'une jonction méridienne complète Arctique-Antarctique : le Pacifique-Nord a peu d'échange avec l'Arctique, contrairement à l'Atlantique, l'Indien est bloqué par la masse continentale asiatique).

    Pour un exemple de la façon dont les climatologues analysent la MOC aux différentes échelles de temps, voir cette présentation de Rowan Sutton (2010).

  14. #11
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Le problème comme je te disais est que les modèles sont génériquement très mauvais pour reproduire et expliquer ces oscillations : par exemple pour le cycle solaire on est incapable d'expliquer la période de 11 ans; si ta question est : a-t-on des explications théoriques pour justifier et décrire ces oscillations, la réponse est non. Si ta question est : est ce que ça permet pour autant de les exclure ? la réponse est aussi non ....
    Pour ce point, et si je continue avec la thermohaline plutôt que les oscillations à plus haute fréquence, on peut exclure une cause par la simple observation, même si la modélisation en est très imparfaite. Par exemple, si le réchauffement arctique et européen des 60 dernières années avait une cause essentiellement océanique, on l'observerait sur des mesures – la MOC, le Gulf Stream et la Dérive nord-atlantique auraient accentué leurs transferts de chaleur de l'Equateur vers le Pôle. Comme cette zone est assez anciennement et correctement mesurée, je pense que cette signature serait clairement visible.

    (Bon, ce n'est pas si simple puisque l'océan est toujours couplé à l'atmosphère et que des variations de ce genre peuvent sans doute aussi traduire par certains régimes des oscillations régionales type AMO ou AO-NAO).

  15. #12
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Pour ce point, et si je continue avec la thermohaline plutôt que les oscillations à plus haute fréquence, on peut exclure une cause par la simple observation, même si la modélisation en est très imparfaite. Par exemple, si le réchauffement arctique et européen des 60 dernières années avait une cause essentiellement océanique, on l'observerait sur des mesures – la MOC, le Gulf Stream et la Dérive nord-atlantique auraient accentué leurs transferts de chaleur de l'Equateur vers le Pôle. Comme cette zone est assez anciennement et correctement mesurée, je pense que cette signature serait clairement visible.
    je ne saisis pas très bien dans quelle mesure tu considères que les observations "falsifient" les données, vu qu'il y a effectivement des variations observées, et qu'un plus des phénomènes comme la sortie du PAG s'etendent sur des siècles; on n'a certainement pas de mesure précise sur cette durée.
    De façon générale, pour écarter une hypothèse, il faut un modèle suffisamment fiable pour pouvoir dire "ah non on n'a pas observé tel ou tel truc prédit par le modèle". Est ce que tu peux etre plus précis sur "quel truc" au juste serait prédit de manière fiable par les modèles, sans être observé ? quelle "signature" claire attends tu , au juste ?

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  17. #13
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    C'est-à-dire que le contenu de chaleur d'une parcelle d'eau qui plonge va de toute façon se diffuser par conduction ou se dissiper par frottement mécanique dans le parcours. S'il faisait par exemple très chaud dans l'Arctique en 1400, on ne va pas voir resurgir quatre siècles plus tard un courant équatorial chaud venu du fond! Enfin, j'imagine mal que cela se passe ainsi..
    ce n'est pas à ça que je pensais, mais si l'océan en profondeur oscille, par exemple, l'eau superficielle peut perdre plus ou moins de chaleur, le débit global peut varier, la géométrie de la circulation peut changer ... y a plein de cause possibles de variations lentes !

  18. #14
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    De façon générale, pour écarter une hypothèse, il faut un modèle suffisamment fiable pour pouvoir dire "ah non on n'a pas observé tel ou tel truc prédit par le modèle". Est ce que tu peux etre plus précis sur "quel truc" au juste serait prédit de manière fiable par les modèles, sans être observé ? quelle "signature" claire attends tu , au juste ?
    Ben... la signature que me prédirait une théorie du réchauffement par variation océanique! Comme je n'ai jamais vraiment lu une telle hypothèse (les tenants des causes naturelles du réchauffement se réfèrent plus volontiers au soleil qu'aux océans), j'essaie d'imaginer. Mais je ne suis pas vraiment le mieux placé pour cela! Mon exemple Gulf Stream-DNA était une simple invitation à préciser ce à quoi ressemblerait dans la réalité un réchauffement induit par l'oscillateur océanique.

    Tu dis "pour écarter une hypothèse" : mais il faut déjà que l'hypothèse existe. En général, on a une observation et on produit une hypothèse sur sa causalité. On la vérifie par modèle et/ou expérience. C'est ce qui s'est passé depuis quelques décennies pour le forçage anthropique.

    J'ai cité plus haut des auteurs qui avaient des hypothèses sur les "climates shifts" liés au phasage / déphasage des oscillations connues (Swanson et Tsonis), non pas pour expliquer tout le réchauffement moderne, mais certaines pentes pluridécennales de ce réchauffement (ce qui peut influer le détail de l'attribution, bien sûr). D'autres approfondissent cela par des considérations topologiques sur les phases (Douglass 2010) ou par des considérations sur la dimension chaotique du phénomène (Milanovic chez Curry, 2011, non publié). Il y a en d'autres encore qui travaillent plus précisément sur l'intégration des oscillations d'origine océanique dans le cadre de la prédictibilité à plus court terme (Latif 2011). J'ai également cité une analyse par modèle de la variabilité millénaire d'ENSO.

    Ces différents auteurs n'envisagent pas qu'une part importante du réchauffement moderne soit due à une modification des transferts de chaleur d'origine océanique. Cela ne veut probablement pas dire que l'idée est absurde en soi, mais elle ne semble pas pour le moment une hypothèse scientifique au sens où elle serait soutenu par un auteur/une équipe/un labo dans les sciences du climat, à moins que j'ai raté une publication importante.

  19. #15
    harmonique

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Bonjours !

    @ skept :

    Je croie skept, qu'a la base, l'humanité n'a pas les moyen de se payer même une vision d'une dérive climatique quelquonque, surtout le genre qui dit, peut importe ce que l'humain fait, le climat a sa mécanique propre et que l'être humain n'est pas un vecteur sur les changement climatique.

    Via les océans et les mer, une dérive climatique serais un système qui a atteint son seuil critique, déclanchent un des mécanismes d'autorégulation que possed les océans, souvent appeler principe d'équilibre par compensation, le principe d'isostasie rééquilibre les masse et les énergies.(Même les carbonate océanique subisse le principe d'isostasie)

    Je ne croie pas a une dérive climatique ayant sa source dans l'océan, a moin bien sur d'évenement exeptionel.

    Les produits, système, et marchandise qui découle de la dérive climatique son d'une importance considérable pour la survie de la raçe Humaine et son évolution.

    Par contre un défauts de la dérive climatique, elle laisse des secteur qui exigerais une limite de production, un exemple de secteur est celui des télécom qui sans cesse augmante le bombardement particulair par micro-ondes, via les satelitte de toute sortes et les entennes de transmission au sol.

  20. #16
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Ces différents auteurs n'envisagent pas qu'une part importante du réchauffement moderne soit due à une modification des transferts de chaleur d'origine océanique. Cela ne veut probablement pas dire que l'idée est absurde en soi, mais elle ne semble pas pour le moment une hypothèse scientifique au sens où elle serait soutenu par un auteur/une équipe/un labo dans les sciences du climat, à moins que j'ai raté une publication importante.
    il y a un effet "clé sous le réverbère" en sciences, c'est à dire que les gens ont tendance à travailler sur ce quoi ils peuvent publier. Comme je t'ai dit, ce genre d'oscillation est très difficile à calculer , et aussi difficile à mesurer dans le passé (voir les discussions sur les paléoclimats). Compter le nombre d'équipes et d'articles sur le sujet, c'est au mieux de la sociologie des sciences, mais certainement pas un argument scientifique.

  21. #17
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    il y a un effet "clé sous le réverbère" en sciences, c'est à dire que les gens ont tendance à travailler sur ce quoi ils peuvent publier. Comme je t'ai dit, ce genre d'oscillation est très difficile à calculer , et aussi difficile à mesurer dans le passé (voir les discussions sur les paléoclimats). Compter le nombre d'équipes et d'articles sur le sujet, c'est au mieux de la sociologie des sciences, mais certainement pas un argument scientifique.
    Mon propos n'est pas de compter le nombre d'articles, mais d'aller un peu plus loin que l'idée d'oscillations aux amplitudes difficiles à calculer, aux causes difficiles à expliquer et aux effets difficiles à mesurer... parce cette conjecture très vague n'est plus une clé sous un réverbère, c'est une aiguille dans une botte de foin!

    L'argument scientifique que je cherche, c'est une hypothèse physique sur des transferts de chaleur expliquant un réchauffement global par les océans et prédisant du même coup à quoi il pourrait ressembler. Si l'on prend ENSO, on n'en connaît pas les causes ultimes (il n'y en a peut-être pas au sens où c'est éventuellement une émergence "chaotique"), mais on en décrit quand même les mécanismes et les effets (différentiel de pression sur un bassin, transmission zonale d'énergie et quantité de mouvement par des courants et des ondes, etc.). Ces mécanismes font que l'on ne peut pas avoir un "ENSO généralisé" parce que les conditions d'émergence tiennent à une certaine synoptique sur un certain bassin.

    Par exemple, on pourrait conjecturer que le réchauffement moderne est dû à un ralentissement de la thermohaline, une stratification de l'océan, un moindre transfert de chaleur vers les fonds et, au contraire, des échanges accrus de chaleur avec la surface. Ce phénomène produirait une hausse de Ts, mais en même temps, ce phénomène aurait une certaine signature spatiale et temporelle, on devrait voir un ∆Q plus important dans la couche 0-300 m que dans la couche 700-2000 m, un ralentissement des courants, etc.

    Bref, je ne trouve pas satisfaisant pour l'esprit de faire des hypothèses trop floues sur des mécanismes aux causes inconnues et aux effets imprédictibles.

  22. #18
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Pour revenir sur les paléoclimats cités par Gilles, je suis d'accord qu'ils ne permettent pas de trancher sur le sujet qui nous intéresse.

    Par exemple, dire qu'une variation séculaire globale de 0,8 K (ou même d'un peu moins puisqu'il ne s'agit pas de tout expliquer par autre chose qu'un forçage) est totalement exclu au Holocène en dehors de 1900-2000 me semble douteux, vu la rareté des proxies. On observe d'ailleurs que les chercheurs peaufinent leurs travaux antérieurs et les font évoluer (Mann et al 2008 et 2009 trouvent des amplitudes plus marquées que Mann et al 1998, 1999, et reconnaissent désormais un différentiel entre l'anomalie climatique médiévale et le petit âge glaciaire. Voir Ljunqvist et al 2012 pour des amplitudes séculaires plus marquées, selon des proxies plus nombreux mais moins précis en résolution temporelle). Donc, l'idée que le climat du Holocène varierait de ±0,1 K sans forçage et que seul un forçage pourrait modifier ce remarquable équilibre ne semble pas empiriquement solide, il faut encore chercher des indices plus nombreux et à corrélation plus solide aux T pour conclure dans un sens ou dans l'autre. Il est à noter que même si l'on trouvait finalement des variations séculaires de ±0,5 K, cela ne signifierait pas qu'elles proviennent d'une variabilité intrinsèque (la "dérive" climatique d'origine océanique), il faudrait encore analyser le rôle des forçages et des rétroactions à ces forçages.

    Pour essayer de reconstituer le passé (local) des océans, on a certains témoins intéressants, les coraux ou les foraminifères sédimentés par exemple, même si l'interprétation des variations d'isotopes (C, O, etc.) n'est pas toujours facile à interpréter.

    Pour des changements climatiques qui sont plus marqués, par exemple les transitions glaciaire / interglaciaire, donc plus robustes, on sait que la circulation océanique se modifie entre deux phases du climat, mais on peut néanmoins rattacher les causes des changements à des forçages externes (orbital astronomique, albedo, CO2, végétation, aérosols...). D'où l'idée que le climat change lorsqu'il subit un forçage de ce genre, et qu'ensuite il y a des rétroactions (dont celles attachées à l'océan en circulation et cycle du carbone). Pour ce que l'on en sait, le système ne paraît pas capable de "grignoter" tout seul les pôles, par le simple effet de redistribution interne de chaleur, à forçage constant au somment de l'atmosphère. Mais ces changements sont typiquement de 3-5 K sur dix millénaires, et non pas de 0,8 K sur un siècle, donc ce n'est pas l'ordre de grandeur du phénomène auquel on s'intéresse. Néanmoins, on peut penser que l'approche par forçage a trouvé dans l'analyse des glaciations une certaine légitimité.
    Dernière modification par skept ; 05/03/2012 à 11h14.

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  24. #19
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par harmonique Voir le message
    Je croie skept, qu'a la base, l'humanité n'a pas les moyen de se payer même une vision d'une dérive climatique quelquonque, surtout le genre qui dit, peut importe ce que l'humain fait, le climat a sa mécanique propre et que l'être humain n'est pas un vecteur sur les changement climatique.
    Via les océans et les mer, une dérive climatique serais un système qui a atteint son seuil critique, déclanchent un des mécanismes d'autorégulation que possed les océans, souvent appeler principe d'équilibre par compensation, le principe d'isostasie rééquilibre les masse et les énergies.(Même les carbonate océanique subisse le principe d'isostasie)
    Je ne croie pas a une dérive climatique ayant sa source dans l'océan, a moin bien sur d'évenement exeptionel.
    Les produits, système, et marchandise qui découle de la dérive climatique son d'une importance considérable pour la survie de la raçe Humaine et son évolution.
    Par contre un défauts de la dérive climatique, elle laisse des secteur qui exigerais une limite de production, un exemple de secteur est celui des télécom qui sans cesse augmante le bombardement particulair par micro-ondes, via les satelitte de toute sortes et les entennes de transmission au sol.
    Excuse moi, j'avais oublié de te répondre. Mais j'ai un problème : je ne comprends pas ce que tu écris. Je ne comprends pourquoi on devrait "se payer" une dérive climatique, ni en quoi elle est serait liée à un "seuil critique", ni le rapport avec "la survie de la race humaine", ni ce que viennent faire les ondes des télécommunications dans le phénomène débattu. Ni pour finir sur quelle science (plutôt qu'intime conviction personnelle) sont fondées toutes ces assertions hétéroclites à la "logique" très impénétrable pour tes interlocuteurs.

  25. #20
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Par exemple, on pourrait conjecturer que le réchauffement moderne est dû à un ralentissement de la thermohaline, une stratification de l'océan, un moindre transfert de chaleur vers les fonds et, au contraire, des échanges accrus de chaleur avec la surface. Ce phénomène produirait une hausse de Ts, mais en même temps, ce phénomène aurait une certaine signature spatiale et temporelle, on devrait voir un ∆Q plus important dans la couche 0-300 m que dans la couche 700-2000 m, un ralentissement des courants, etc.

    Bref, je ne trouve pas satisfaisant pour l'esprit de faire des hypothèses trop floues sur des mécanismes aux causes inconnues et aux effets imprédictibles.
    il n'y a pas d'hypothèse précise sur les causes de renversement du champ magnétique terrestre, ni de simulations qui l'expliquent. La seule chose, c'est qu'on sait qu'elles existent, parce qu'on a des enregistrements fiables et suffisamment longs. Pareil pour les oscillations solaires.
    Si on ne voyait qu'un petit bout de l'histoire (par exemple juste le début d'un cycle solaire, ou une variation de B terrestre), que pourrait-on en dire ? pas grand chose; Je ne sais pas si c'est satisfaisant pour l'esprit ou non, mais sans données précises et sans simulations fiables, c'est juste de l'inconnu.
    L'inconnu n'est pas suffisant pour adopter une hypothèse, mais pas non plus pour l'exclure. Ce que je dis, c'est juste que la connaissance générale de ces systèmes montre souvent des oscillations d'une certaine amplitude , périodiques ou non, et ceci sans qu'il y ait besoin d'invoquer un changement de forçage - c'est juste une remarque de principe, je ne peux pas en dire plus. La question de toute connaissance, c'est : au fond , tu demandes de répondre à quelle question ?

  26. #21
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Pour des changements climatiques qui sont plus marqués, par exemple les transitions glaciaire / interglaciaire, donc plus robustes, on sait que la circulation océanique se modifie entre deux phases du climat, mais on peut néanmoins rattacher les causes des changements à des forçages externes (orbital astronomique, albedo, CO2, végétation, aérosols...).
    c'est très contestable comme assertion, à l'échelle mesurée par les variations modernes (+/- 0.5°C sur 30 ans), ce ne sont certainement pas les forçages que tu mentionnes qui peuvent varier à cette échelle naturellement. La question est : y a-t-il pu avoir néanmoins des variations de cet ordre dans le passé? même les reconstructions sur les derniers millénaires semblent quand même montrer que oui ...

  27. #22
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    c'est très contestable comme assertion, à l'échelle mesurée par les variations modernes (+/- 0.5°C sur 30 ans), ce ne sont certainement pas les forçages que tu mentionnes qui peuvent varier à cette échelle naturellement. La question est : y a-t-il pu avoir néanmoins des variations de cet ordre dans le passé? même les reconstructions sur les derniers millénaires semblent quand même montrer que oui ...
    Je ne comprends pas ce qui est contestable puisque je mentionnais dans le paragraphe précédent à celui que tu cites :

    Par exemple, dire qu'une variation séculaire globale de 0,8 K (ou même d'un peu moins puisqu'il ne s'agit pas de tout expliquer par autre chose qu'un forçage) est totalement exclu au Holocène en dehors de 1900-2000 me semble douteux, vu la rareté des proxies. On observe d'ailleurs que les chercheurs peaufinent leurs travaux antérieurs et les font évoluer (Mann et al 2008 et 2009 trouvent des amplitudes plus marquées que Mann et al 1998, 1999, et reconnaissent désormais un différentiel entre l'anomalie climatique médiévale et le petit âge glaciaire. Voir Ljunqvist et al 2012 pour des amplitudes séculaires plus marquées, selon des proxies plus nombreux mais moins précis en résolution temporelle). Donc, l'idée que le climat du Holocène varierait de ±0,1 K sans forçage et que seul un forçage pourrait modifier ce remarquable équilibre ne semble pas empiriquement solide
    Donc je distinguais justement les transitions importantes de plusieurs K (glaciaire / interglaciaire) des variations plus modestes de 1/10e de K, au sein d'un glaciaire ou d'un interglaciaire (à l'exception intéressante des événements abrupts de Heinrich ou Dansgaard-Oeschger).

    Si nous disposions sur le dernier millénaire d'une reconstitution fiable des températures de surface d'un côté, des forçages de l'autre, nous pourrions contrôler par modèle si les forçages seuls suffisent à obtenir le signal ou s'il faut faire intervenir un "résidu" de variabilité intrinsèque à échelle multidécennale ou multiséculaire. Pour l'instant ce n'est pas le cas, il n'y a pas assez de contraintes sur les mesures pour contrôler vraiment le réalisme du modèle. Néanmoins, cette conclusion est neutre : les incertitudes sur le dernier millénaire n'impliquent pas non plus qu'il manquerait à coup sûr une grandeur importante dans le budget.

    -

    Pour revenir sur le papier de Sen Gupta et al 2012 en lien dans le premier post, la dérive moyenne des modèles pour les températures de surface va de -0.16 à +0.07 K sur la période 1950-2000 (pour un signal d'environ 0,5 K). Les auteurs remarquent :

    "For most models the drift accounts for less than 20% of the signal, however, the drift magnitudes are often not negligible and should be accounted for in the final estimate of warming in each model"
    De fait, cette question n'est pas tellement exposée (c'est le premier article clair comparant les modèles que j'arrive à trouver depuis que l'on a évoqué le sujet) et l'incertitude sur cette dérive ne paraît pas très quantifiée, si tant est au demeurant qu'elle soit quantifiable au sein du modèle.

  28. #23
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Donc je distinguais justement les transitions importantes de plusieurs K (glaciaire / interglaciaire) des variations plus modestes de 1/10e de K, au sein d'un glaciaire ou d'un interglaciaire (à l'exception intéressante des événements abrupts de Heinrich ou Dansgaard-Oeschger).
    ce que je veux dire, c'est qu'en fait on est loin d'avoir une correspondance à 0.1 K entre la courbe des températures et les forçages. Que ce soit les forçage astronomiques ou même le CO2, la corrélation est "globalement bonne" mais bien loin d'être exacte à cette précision - ça implique forcément d'autres mécanismes de variabilité.

    Si nous disposions sur le dernier millénaire d'une reconstitution fiable des températures de surface d'un côté, des forçages de l'autre, nous pourrions contrôler par modèle si les forçages seuls suffisent à obtenir le signal ou s'il faut faire intervenir un "résidu" de variabilité intrinsèque à échelle multidécennale ou multiséculaire. Pour l'instant ce n'est pas le cas, il n'y a pas assez de contraintes sur les mesures pour contrôler vraiment le réalisme du modèle. Néanmoins, cette conclusion est neutre : les incertitudes sur le dernier millénaire n'impliquent pas non plus qu'il manquerait à coup sûr une grandeur importante dans le budget.
    ça restera toujours probablement triplement impossible d'avoir
    a) les reconstructions de température
    b) la valeur exacte des forçages
    c) des modèles assez précis pour être fiable sur la comparaison entre les deux et déduire "par différence" quels autres phénomènes on peut avoir.

    aucun de ces buts ne me parait être réalisable dans un proche avenir, et à vrai dire jamais ..


    -
    Pour revenir sur le papier de Sen Gupta et al 2012 en lien dans le premier post, la dérive moyenne des modèles pour les températures de surface va de -0.16 à +0.07 K sur la période 1950-2000 (pour un signal d'environ 0,5 K). Les auteurs remarquent :
    note bien que ces diagnostics ne sont que des diagnostics sur les simulations. Ils ne disent strictement rien de la réalité. Personne ne sait si les imulations sont bien choisies, si les modèles physiques sont exacts, et si les conditions intiales sont pertinentes. On dit juste : dans la dérive que vous observez dans votre calcul, tant de % auraient eu lieu déjà sans rajouter de forçage, c'est tout. Ca ne permet aucune conclusion sensée sur la réalité physique.

  29. #24
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    note bien que ces diagnostics ne sont que des diagnostics sur les simulations. Ils ne disent strictement rien de la réalité. Personne ne sait si les imulations sont bien choisies, si les modèles physiques sont exacts, et si les conditions intiales sont pertinentes. On dit juste : dans la dérive que vous observez dans votre calcul, tant de % auraient eu lieu déjà sans rajouter de forçage, c'est tout. Ca ne permet aucune conclusion sensée sur la réalité physique.
    Oui, le tiret signalait de manière cryptique que je repassais de la réalité aux modèles. Pour ces derniers, c'est un peu le verre à moitié plein et à moitié vide, on peut insister sur ce qu'ils n'arrivent pas à faire correctement ou sur le contraire. Ils ont quand même des contraintes de base, comme reproduire correctement l'alternance des saisons, la circulation zonale et méridienne, etc. Ce genre de choses indiquent qu'ils ne se trompent pas trop dans les mécanismes d'échanges entre océan et atmosphère. Pour avancer un peu plus dans le contrôle, et d'après ce que je comprends de Sen Gupta et al., on peut utiliser des modèles de complexité intermédiaire (moins gourmands en temps de calcul que les AOGCM) qui font des intégrations millénaires avec assimilation de données d'observation existantes. Ces dernières, bien que pas forcément globales quand on remonte dans le temps, donnent toute de même des contraintes aux simulations et permettent probablement d'écarter ce qui donne des trajectoires trop irréalistes. De la même manière, les modèles sont testés sur des transitions longues (du type glaciaire/interglaciaire), où la encore ils ne doivent pas donner des résultats aberrants (sur les différences de température, les limites d'avancée ou retrait des glaces, etc.).

    Pour le verre à moitié vide, il y a des postes encore mal connus (aérosols, soleil), un moindre réalisme sur les océans que sur l'atmosphère (cette dernière ayant bénéficié de l'ancienneté des modélisations et observations météorologiques), une difficulté à reproduire des émergences comme les grandes oscillations, de manière générale une perte de précision à l'échelle régionale où les phénomènes de petite échelle deviennent plus importants, de même que des téléconnexions.

    Alors oui, on n'arrivera pas comme tu le dis à des reconstructions/simulations sur un millénaire précises au dixième de K. En même temps, les modèles font des prédictions sur les températures et précipitations qui servent d'épreuve de réfutabilité. Le plus évident est qu'il doit y avoir une hausse continue du contenu de chaleur océan+atmosphère, ce qui n'est pas spécialement garanti par l'hypothèse d'une variabilité intrinsèque dominante par rapport aux forçages, que les deux hémisphères doivent se réchauffer (là encore, une variabilité de circulation pourrait provoquer un "sea-saw" comme il y en a eu dans les climats anciens), que l'Arctique aura les plus fortes hausses en surface au contraire de l'Antarctique qui sera plus longtemps préservé, que le ∆T des jours et des nuits ne devrait pas diverger, sinon avec une hausse nocturne un peu plus marquée, etc. Y'a plus qu'à attendre le résultat du match : hypothétiques dérives du réel versus forçages intégrés dans les modèles.

    (Remarque que le problème de la variabilité intrinsèque, qui lui donne un petit côté infalsifiable, est que l'on pourrait toujours se référer à elle en 2100 même si le climat suivait à peu près ce que disent les modèles pour le niveau de GES qui sera atteint à cette date...)
    Dernière modification par skept ; 05/03/2012 à 22h59.

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  31. #25
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Alors oui, on n'arrivera pas comme tu le dis à des reconstructions/simulations sur un millénaire précises au dixième de K. En même temps, les modèles font des prédictions sur les températures et précipitations qui servent d'épreuve de réfutabilité.
    c'est précisément la question : en quoi ton test est-il réellement un test de réfutabilité ? c'est intéressant, ne serait-ce que d'un point de vue épistémologique. Un test ne réfute une hypothèse que si on peut montrer que cette hypothèse aurait eu des conséquences qui ne sont pas observés. Note que ça demande que l'hypothèse soit elle-même suffisamment détaillée pour être infirmée : une théorie n'est falsifiable que si elle est assez précise pour faire des prédictions testables. Note bien que c'est surtout l'hypothèse falsifiée qui est testée, pas l'hypothèse inverse qu'on pense vraie !

    L'hypothèse "variabilité naturelle" conduit-elle à ce genre de prédictions falsifiables (et falisifées ) ou non ?

    si on reprend tes critères :

    En même temps, les modèles font des prédictions sur les températures et précipitations qui servent d'épreuve de réfutabilité.
    cf remarque ci-dessus, la réfutabilité doit se faire sur l'étude des prédictions de l'hypothèse supposée fausse, et pas seulement sur celle de l'hypothèse supposée vraie.

    Le plus évident est qu'il doit y avoir une hausse continue du contenu de chaleur océan+atmosphère, ce qui n'est pas spécialement garanti par l'hypothèse d'une variabilité intrinsèque dominante par rapport aux forçages,
    ce n'est pas garanti, mais est-ce exclus ?
    que les deux hémisphères doivent se réchauffer (là encore, une variabilité de circulation pourrait provoquer un "sea-saw" comme il y en a eu dans les climats anciens),
    même chose : est-ce exclus ?
    que l'Arctique aura les plus fortes hausses en surface au contraire de l'Antarctique qui sera plus longtemps préservé
    est-ce exclus par la variabilité naturelle ?
    , que le ∆T des jours et des nuits ne devrait pas diverger, sinon avec une hausse nocturne un peu plus marquée, etc.
    est-ce aussi exclus par la variabilité naturelle ?
    il est possible que tout ou partie de ces phénomènes soient incompatibles avec une variabilité naturelle, encore faut -il l'avoir montré !

    (Remarque que le problème de la variabilité intrinsèque, qui lui donne un petit côté infalsifiable, est que l'on pourrait toujours se référer à elle en 2100 même si le climat suivait à peu près ce que disent les modèles pour le niveau de GES qui sera atteint à cette date...)
    en principe, oui, sauf que tu peux quand même t'appuyer sur certaines connaissances. Une montée de 4°C en un siècle, hors déglaciation, est certainement inédite dans l'histoire des derniers millénaires, et serait donc quand même un fort indice que quelque chose de nouveau s'est passé. Est ce le cas de la montée actuelle de 0.5°C en 30 ans ? La question est quand même intéressante, vu que les 4°C en 30 ans ne sont obtenus que par extrapolations de modèles qui imputent la totalité des 0.5 °C en 30 ans aux augmentations de GES.

  32. #26
    skept

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Le problème est dans ma dernière phrase, qui reprend ce que je disais auparavant dans la discussion : si l'hypothèse de dérive ou variabilité intrinsèque est à ce point peu spécifiée qu'elle permet tout (un arrêt ou une poursuite du réchauffement, une signature identique ou différente de ce que l'on attend d'un réchauffement forcé, etc.), elle n'a aucun pouvoir prédictif et son imperméabilité à la réfutation rend son statut d'hypothèse scientifiquement douteux. Quoiqu'il arrive, on pourra toujours dire : "il n'est pas exclu que cette observation relève d'un changement de phase chaotique de la circulation océanique". Même si les T augmentent de 4 K, on peut suggérer que c'est une bifurcation peu probable mais possible des transferts thermiques au sein du système, et que l'absence de mesure du comportement océanique voici 1 million ou 100 millions d'années interdit de contrôler si ce genre de choses arrivaient de temps en temps dans le passé.

    Pour les modèles, c'est quand même plus conforme à la démarche scientifique : il font des prédictions de T sur un siècle à certaines conditions aux limites sur les forçages, avec un intervalle de confiance, et si les températures s'écartent durablement de l'enveloppe prédite alors que les forçages sont présents, c'est que les modèles ont faux sur une partie de leurs paramètres (sur l'influence réelle des forçages et/ou sur d'autres influences ignorées). Par exemple, il va de soi que si la courbe des T entre maintenant et 2030 sortait de ce qui est prédit à 90 ou 95 % de confiance, les modèles perdraient la confiance prédictive qu'on leur prête pour 2100 tant qu'ils n'ont pas identifié les erreurs et produit de nouvelles simulations collant aux observations. Pour l'instant, ce n'est pas le cas, j'ai même lu récemment sur SkS que la projection en best estimate de l'AR1 1990 reste dans les clous en 2012, bien que les modèles des années 1980 ayant produit cette projection soient plus rudimentaires (ils avaient tous des ajustements de flux, etc.).

    Le point qui me paraît le plus important, c'est que l'on dispose désormais d'une mesure très correcte des variations océaniques jusqu'à 2000 m (Argo). On peut donc suivre les échanges thermiques et mécaniques au sein des océans et avec l'atmosphère à la surface, dans chaque bassin régional et en global. Soit le signal de surface vient principalement de forçages atmosphériques (hypothèse dominante de la science climatique), soit il vient principalement de variations océaniques (hypothèse discutée ici). Il me paraît logique que pour parvenir au signal de surface, et dans l'hypothèse où ils manquent un phénomène important, les modèles ne peuvent pas simuler correctement les océans (il faut qu'ils surestiment le terme atmosphérique et qu'ils sous-estiment le terme océanique). Mais dans ce cas, cela devrait se voir assez rapidement, non?

  33. #27
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Le problème est dans ma dernière phrase, qui reprend ce que je disais auparavant dans la discussion : si l'hypothèse de dérive ou variabilité intrinsèque est à ce point peu spécifiée qu'elle permet tout (un arrêt ou une poursuite du réchauffement, une signature identique ou différente de ce que l'on attend d'un réchauffement forcé, etc.), elle n'a aucun pouvoir prédictif et son imperméabilité à la réfutation rend son statut d'hypothèse scientifiquement douteux. Quoiqu'il arrive, on pourra toujours dire : "il n'est pas exclu que cette observation relève d'un changement de phase chaotique de la circulation océanique". Même si les T augmentent de 4 K, on peut suggérer que c'est une bifurcation peu probable mais possible des transferts thermiques au sein du système, et que l'absence de mesure du comportement océanique voici 1 million ou 100 millions d'années interdit de contrôler si ce genre de choses arrivaient de temps en temps dans le passé.
    effectivement, en théorie, tu as raison. En pratique, on n'est pas dépourvu totalement d'estimation quantitative, comme je disais, c'est à dire que l'hypothèse "c'est dû à un phénomène tout à fait inédit et imprévisible " a en elle-même une faible probabilité d'être vraie, à moins qu'il y ait des indices très probants qu'elle le soit (par exemple le jour où ta maison s'écroule au moment d'un séisme violent inédit dans la région, tu connais suffisamment de choses sur la physique des séismes pour y voir une causalité".

    Un peu comme dans la manip OPERA, on est effectivement un peu réduit à des hypothèses quelques peu subjectives sur la validité des informations dont on dispose. La question reste donc : quels arguments a-t-on pour écarter les différentes hypothèses ? si tu as un argument fort pour écarter l'hypothèse variabilité naturelle, soit théorique (qui montre que c'est vraiment très improbable qu'elles produisent ci ou ça) , soit observationnel (qui montre que la situation présente est absolument inédite), c'est recevable. Mais as-tu un de ces deux arguments ?

    L'argument "j'arrive à expliquer ce que j'observe avec un modèle sans variabilité naturelle" n'appartient pas aux deux classes précédentes, et donc en bonne logique, n'est pas très utile pour l'écarter.


    Pour les modèles, c'est quand même plus conforme à la démarche scientifique : il font des prédictions de T sur un siècle à certaines conditions aux limites sur les forçages, avec un intervalle de confiance, et si les températures s'écartent durablement de l'enveloppe prédite alors que les forçages sont présents, c'est que les modèles ont faux sur une partie de leurs paramètres (sur l'influence réelle des forçages et/ou sur d'autres influences ignorées). Par exemple, il va de soi que si la courbe des T entre maintenant et 2030 sortait de ce qui est prédit à 90 ou 95 % de confiance, les modèles perdraient la confiance prédictive qu'on leur prête pour 2100 tant qu'ils n'ont pas identifié les erreurs et produit de nouvelles simulations collant aux observations. Pour l'instant, ce n'est pas le cas, j'ai même lu récemment sur SkS que la projection en best estimate de l'AR1 1990 reste dans les clous en 2012, bien que les modèles des années 1980 ayant produit cette projection soient plus rudimentaires (ils avaient tous des ajustements de flux, etc.).
    tout à fait, mais c'est un argument qui teste les modèles de forçage, et qui ne teste pas les hypothèses alternatives, il appartient à la troisième classe.

  34. #28
    GLM

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Bonjour,

    Ci joint quelques articles scientifiques récents sur l'évolution climatique :
    - A reconstruction of annual Greenland ice melt extent, 1784–2009 (http://www.agu.org/journals/jd/jd110...10JD014918.pdf)
    - High variability of Greenland surface temperature over the past 4000 years estimated from trapped air in an ice core (http://www.leif.org/EOS/2011GL049444.pdf)
    - Testing an astronomically based decadal-scale empirical harmonic climate model versus the IPCC (2007) general circulation climate models (http://www.sciencedirect.com/science...64682611003385)
    - Amplitudes, rates, periodicities and causes of temperature variations in the past 2485 years and future trends over the central-eastern Tibetan Plateau (http://agbjarn.blog.is/users/fa/agbj...2485_years.pdf)
    - On the warming in the tropical upper troposphere: Models versus observations (http://www.agu.org/pubs/crossref/201...GL048101.shtml)
    - Is the recorded increase in short-duration North Atlantic tropical storms spurious? (http://www.agu.org/pubs/crossref/201...JD015493.shtml)
    - The Twentieth Century Reanalysis Project (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qj.776/full)
    - Empirical evidence for a celestial origin of the climate oscillations and its implications (http://arxiv.org/abs/1005.4639)
    - A common sense climate index: Is climate changing noticeably? Proc. Natl. Acad. Sci., 95, 4113-4120. (http://pubs.giss.nasa.gov/cgi-bin/ab...gi?id=ha01100t)

    Cordialement

  35. #29
    GillesH38a

    Re : La "dérive climatique" : artifice des modèles ou réalité du climat?

    Un avis de la climatologue Judith Curry, qui est passée du statut de climatologue "mainstream" à une position nettement plus critique, ce qui lui a valu une réputation un peu d'hérétique chez certains

    http://judithcurry.com/2012/03/01/wh...-ii/#more-7473

    I think there are some deep and important issues that aren’t receiving sufficient discussion and investigation. Some issues of concern:

    There is misguided confidence and “comfort” with the current GCMs and projected developments that are not consonant with understanding and best practices from other fields (e.g. nonlinear dynamics, engineering, regulatory science, computer science).
    GCMs may not be the most useful option to support many decision-making applications related to climate change
    Is the power and authority that is accumulating around GCMs, and the expended resources, deserved? Is it possibly detrimental, both to scientific progress and policy applications?....

    Knutti (2007) states: “So the best we can hope for is to demonstrate that the model does not violate our theoretical understanding of the system and that it is consistent with the available data within the observational uncertainty.”

    Based upon the interactions with modelers from other fields, that I have engaged with mostly in the blogoshere (here and also ClimateAudit), there is ‘rising discomfort’ about climate models. The following concerns have been raised:

    Predictions can’t be rigorously evaluated for order of a century
    * Insufficient exploration of model & simulation uncertainty
    * Impenetrability of the model and formulation process; extremely large number of modeler degrees of freedom
    * Lack of formal model verification & validation, which is the norm for engineering and regulatory science
    * Circularity in arguments validating climate models against observations, owing to tuning & prescribed boundary conditions
    * Concerns about fundamental lack of predictability in a complex nonlinear system characterized by spatio-temporal chaos with changing boundary conditions
    * Concerns about the epistemology of models of open, complex systems

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