A propos des modèles climatiques

[invite2e218215]

Sur "les" modèles, présentons un. Le système du MPI. On ne peut pas dire qu'il soit très loin du signal présent.



Pour être certain de ne pas avoir la courbe rouge, il fallait une politique de réduction dès 1995, et non pas 2020 comme il se profile. C'était le sens du principe de précaution répété avec force dans les années 1990.
Il reste donc maintenant l'espoir que la courbe rouge ne se réalise pas, sachant qu'il y a des incertitudes.
En attendant, la recherche et les constatations continuent.
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[yves25]

Dans mon job, on se retrouve confronté au même genre de situation ; la plupart des diagnostics que nous faisons en diagnostic prénatal sont probabilistes, et il arrive ( souvent! ) que nous ne puissions pas prédire quelle sera l'évolution de l'enfant, puisque dans un même cas de mutation, on peut avoir un enfant très atteint, ou un enfant normal. Quelle est la bonne attitude? Se montrer alarmiste ou rassurant? Je n'ai pas la réponse, mais dans tous les cas, la réponse à cette question n'est pas scientifique.

LA comparaison est assez bonne mais il y a une différence quand même: c'est que dans le cas du climat, il n'y a plus d'incertitude sur le type d'évolution à attendre. La poursuite du réchauffement sur le moyen terme est certaine. Ce qui est en cause , ce sur quoi il y a des incertitudes c'est l'amplitude du réchauffement à venir.
Le discours négateur a d'abord tourné autour de la réalité de ce réchauffement. Ce discours là est pratiquement éteint.
Faut quand même avoir vraiment des oeillères pour ne pas voir que ça chauffe .

On entend encore dire que la cause du réchauffement, c'est n'importe quoi mais pas l'activité humaine mais ça aussi c'est pratiquement enterré.
Restent donc les incertitudes sur les projections et sur les mesures à prendre éventuellement
Le dernier point est totalement en dehors du champ scientifique, c'est une question de priorités. Ca concerne le citoyen que je suis mais pas le scientifique que je suis. En tant que scientifique, mon boulot c'est de tirer le signal d'alarme au sens de "faites gaffe les mecs , y a un gros risque et faut que vous en soyez bien conscients"
Ensuite, on peut considérer que l'ouverture de la chasse est bien plus importante que le réchauffement, c'est pas mon affaire de scientifique.

On en est donc aux projections: elles ne peuvent évidemment pas avoir une précision mathématique. Il y a donc une marge d'erreur significative indépendante du scénario économique qui ne fait qu'en rajouter encore.
Il faut faire avec et prendre des décisions avec cette marge d'incertitude. Comme le dit Marie Hélène ça se fait dans plein de domaines. En fait dans tous les domaines de la vie et de l'activité humaine.
Je suis quand même stupéfait qu'on puisse prendre par exemple la décision de construire des dizaines de centrales nucléaire (Messmer, les années Pompidou) , comme ça en un tournemain. C'est invraisemblable quand on compare à ce qui est exigé des climatologues.
C'est pas que je sois opposé au nucléaire, la question n 'est pas là. Elle est dans la capacité à prendre des décisions sans tenir compte des risques et du coût économique réel de la décision (cad le coût à long terme). En matière économique, il me semble que des décisions d'une importance capitale sont prises très fréquemment sans aucune étude sérieuse , on parie. Les exemples des conséquences catastrophiques de ces choix, je pense qu'il y en a à foison... ne serait ce que le choix du laisser faire.

LA question des incertitudes mérite amplement une discussion scientifique et elle a lieu en permanence dans la communauté mais pas sur la base d'un procès en défiance.
Si il y a procès, je ne peux que me positionner en défenseur. Je n'ai pas le choix parce que le procès qui est fait, c'est celui de la science ..même si il est fait par un procureur qui se drape dans un manteau qui ressemble à de la science comme le canada dry.

Il y a plein de pbs scientifiques très intéressants autour des nuages, de l'océan des instabilités etc...On pourrait en discuter de façon sereine, ça ferait avancer le shmilblick

Et, finalement Cotissois a probablement fort bien résumé les choses .

On est un peu dans le fatalisme maintenant, il est trop tard pour avoir des moyens d'actions, mais la recherche et les constats continuent. C'est ce topic.

Le topîc ici, c'est de comprendre le climat et ce à quoi on peut s'attendre .

[yves25]

Sur "les" modèles, présentons un. Le système du MPI. On ne peut pas dire qu'il soit très loin du signal présent.

Oui parce que la moyenne des modèles , pour en revenir encore à Christy, c'est un peu n'importe quoi: il y a des bons modèles et des moins bons et même peut être des mauvais ou disons pas encore au point. Ils ne sont évidemment pas au même stade de développement. J'ai participé aux tous débuts du modèle de l'IPSL , c'était à la fin des années 70. Il y a des instituts qui sont presque débutants dans ce domaine. Il y a aussi plein de choses intéressantes à voir à ce sujet mais ça exige qu'on arrête de faire des procès et qu'on accepte certaines prémisses.
Ces discussions là: il n'y a plus personne !

[Archi3]

Parce qu'il est légitime de se poser des questions : Les Marchands de doute. La démarche ressemble curieusement à ça.

non mais t'es sérieux là? tu crois que les compagnies pétrolières paieraient un mec pour poster sur un forum scientifique ? a combien tu paierais le post toi ?

[Archi3]

Sur "les" modèles, présentons un. Le système du MPI. On ne peut pas dire qu'il soit très loin du signal présent.

Pour être certain de ne pas avoir la courbe rouge, il fallait une politique de réduction dès 1995, et non pas 2020 comme il se profile. C'était le sens du principe de précaution répété avec force dans les années 1990.

déjà en soi cette assertion est injustifiée (je me retiens d'employer un mot plus péjoratif, tu vois je fais des efforts). Tu serais aussi certain de ne pas avoir la courbe rouge en décidant d'arrêter tous les fossiles en 2030 ou 2050. Encore des assertions "pseudo-scientifiques" qui ne reposent sur absolument aucune théorie sérieuse (et surement pas les modèles climatiques).

[Archi3]

Sur "les" modèles, présentons un. Le système du MPI. On ne peut pas dire qu'il soit très loin du signal présent.

sur quelles période sont centrés les modèles et les observations, puisque c'est un des points soulevés par Gavin sur Realclimate, cité par Yves ?

[yves25]

Discutons ici des modèles climatiques de leur validité, de leurs imperfections, des méthodes de validation etc..

[voicie]

Bonjour


Une réduction massive de tout les rejets s'impose.

Comme si le changement climatique du a l'Homme n'est que gaz a effet de serre, il n'y a pas que réchauffement, il y a les pluie acide, le couplage de ppm de pollution avec la mécanique des précipitation, les gouttes plus lourde décroche des nuages d'orages plus rapidement ce qui fabrique des inondations ponctuelle Etc

Et merci Yves25 ! pour la transmission de vos compétences.

[f6bes]

Remoi, Archi3,
Pour reprendre la discussion de l'autre sujet: ".....mais on va faire comme quand les jeunots demandent de l'aide sur un exercice, dis nous les mots que tu ne comprends pas et on t'aidera ..."
Si tu y tiens c'est TOUT le texte en anglais !
C'est bizarre cette propention de croire qu'il n'y a QUe certains mots d'anglais que je ne comprendrais pas !
Pourtant j'ai été clair : "......pour les nuls ( comme moi)...je reste sur ma faim; sans la traduction...."
Je n'ai JAMAIS appris l'anglais!
Bonne journée

[yves25]

STP, ne revenons pas là dessus, je t'envoie la traduction par MP

[evilsnake]

Bonjour,

Je me demandais ce que valait les modélisations de Hansen et son dernier papier :
http://www.atmos-chem-phys.net/16/37...-3761-2016.pdf

à mettre en parallèle avec ce que dit Peter Wadhams sur la fonte de la banquise arctique.

Si j'ai bien tout compris, la fonte de la calotte sera plus rapide que prévu, la circulation thermohaline sera ralenti et surtout le nombre et l'intensité des tempêtes vont très largement augmenter. Le tout dans un avenir proche.

J'entends les critiques sur l'exagération des prévisions de certains modèles, mais j’entends aussi ceux qui pensent qu'ils sont de loin trop optimiste, nous octroyant ainsi le luxe du temps que nous n'avons plus (euh...pas sur d’être très clair là )

Cordialement

[yves25]

C'est un papier qui a déjà fait l'objet de beaucoup de discussions parce qu'il a été mis en circulation il y a un peu plus d'un an et a fait l'objet d'un processus de revue publique.
Il a aussi fait l'objet de beaucoup de discussions, tout simplement parce que c'est un papier important.
Il l'est non pas parce que ses prévisions seraient plus crédibles que d'autres mais parce qu'il explore très sérieusement une évolution possible, pas nécessairement la plus probable, heureusement.

Le point le plus critique , c'est ce qui correspond à la vitesse de fonte/dislocation des calottes du Groenland et de l'Antarctique.

[evilsnake]

il explore très sérieusement une évolution possible, pas nécessairement la plus probable, heureusement.

Même si on suit une trajectoire de type business as usual ? - ce qui pour le coup est le plus probable.

si je rajoute l'actu de ce matin : http://www.futura-sciences.com/plane...t-serre-64636/

Les modèles peuvent-ils sous estimer l'ampleur du réchauffement et ses conséquences - et de quels ordres de grandeur ? j'ai en particulier l’impression qu'ils n'anticipent pas assez l'augmentation du Co2 liés à la hausse du niveau de vie d'une partie de la population mondiale.

Ce qu'Hansen a l'air de dire c'est justement que les conséquences seront plus grave et plus rapidement que prévu. Ce n'est peut-être pas un problème de modèle mais de leur interprétation.

auto-réponse : il reste les conséquences imprévues :
http://www.sciencesetavenir.fr/natur...imatique_20042
http://www.nationalgeographic.fr/195...is-des-glaces/
http://www.futura-sciences.com/sante...siberie-63807/
...

[yves25]

Mon avis est que ce n'est pas la plus probable même si on suit une trajectoire business as usual mais c'est un avis rien de plus.
Comme je disais plus haut, le pb est dans la vitesse de disparition des calottes. C'est vraiment là dessus que ça repose.
La première figure montre l'évolution de la masse des calottes de glace (M(t)) de l'Antarctique en haut et du Groenland en bas. Les observations sont issues des satellites de gravimetrie GRACE

La deuxième est issue du papier de Hansen et al et montre cette fois le taux annuel de perte de glace, cad la dérivée dM/dt.
Ca oscille beaucoup mais, il semble bien clair que cette dérivée n'est pas constante et que la dérvée seconde est positive , autrement dit le taux de disparition s'accélère.
Là dessus , on est d'accord.
ce qui est discutable, c'est d'en déduire que cette décroissance est exponentielle et de déterminer à partir de ces données l'exposant de l'exponentielle. Les auteurs le disent eux mêmes:

We conclude that empirical data are too brief to imply a
characteristic time for ice sheet mass loss or to confirm our
hypothesis that continued high fossil fuel emissions leading
to CO2 ∼ 600–900 ppm will cause exponential ice mass loss
up to several meters of sea level. The empirical data are consistent
with a doubling time of the order of a decade, but they
cannot exclude slower responses. Our expectation of nonlinear
behavior is based in part on recognition of how multiple
amplifying feedbacks feed upon each other (Hansen et al.,
1984; Pollard et al., 2015) and thus can result in large rapid
change.

[invite2e218215]

Les modèles peuvent-ils sous estimer l'ampleur du réchauffement et ses conséquences - et de quels ordres de grandeur ?

Cette question n'a de sens que si on considère que le panache de possibilités est restreint.
Dans les faits, les modèles forment un panache de possibilités, que l'on quantifie en probabilités.
Très schématiquement, il a deux écoles : celle qui considère que tout est possible dans le panache, celle qui se concentre sur ce qui est le plus probable (en priant pour que les probabilités soient bien calibrées).
Avec la première école, la question de sur ou sous estimation ne se pose pas.

Comme il faut engager un processus de décision et d'action, on est obligé de passer à la deuxième école en utilisant beaucoup les probabilités. Mais on le fait parce qu'on est dans l'urgence. Pas sûr qu'on le ferait avec des siècles devant nous.

[yves25]

Désolé mais je ne comprends pas. Clarifions d'abord ça: est ce que tu parles de l'éventail des scénarios ou de l'éventail des réponses des modèles pour un scénario donné ?

[Archi3]

Cette question n'a de sens que si on considère que le panache de possibilités est restreint.
Dans les faits, les modèles forment un panache de possibilités, que l'on quantifie en probabilités.
Très schématiquement, il a deux écoles : celle qui considère que tout est possible dans le panache, celle qui se concentre sur ce qui est le plus probable (en priant pour que les probabilités soient bien calibrées).
Avec la première école, la question de sur ou sous estimation ne se pose pas.

Comme il faut engager un processus de décision et d'action, on est obligé de passer à la deuxième école en utilisant beaucoup les probabilités. Mais on le fait parce qu'on est dans l'urgence. Pas sûr qu'on le ferait avec des siècles devant nous.

ce que tu décris comme si c'était "normal" est quand même assez stupéfiant, voire même aberrant, dans une perspective scientifique. Tu reconnais toi même qu'on n'a aucune manière précise de quantifier des probabilités, pour dire ensuite qu'on est "obligé" de les utiliser : autrement dit on se fonde sur des chiffres de probabilité qui n'ont aucune justification scientifique : contrairement à ce que tu dis, on ne "prie [pas] pour que les probabilités soient bien calibrées" : il n'y a AUCUNE estimation objective et "calibrée" (calibrée par quoi ????) de distribution de probabilité ni des modèles, ni des scénarios, donc comment veux tu "utiliser" des choses qui n'existent pas ??

. Tu dis par ailleurs que "comme il faut engager un processus de décision et d'action", euh... mais pourquoi ? quelle raison urgente y a -t-il "d'agir" si on n'a pas de base pour le faire ? la décision d'action ou non se fait APRES estimation des risques et du cout de l'action, pas AVANT.

[Archi3]

Je cite d'ailleurs Hansen

These predictions, especially the cooling in the Southern Ocean and North Atlantic with markedly reduced warming or even cooling in Europe, differ fundamentally from existing climate change assessments.

ce qui prouve bien :
* que même chez les "gentils" climatologues réchauffistes, il y a une remise en cause de la validité des modèles (ce qu'on reproche vertement aux "méchants" sceptiques comme Christy ou Curry).
* que la distribution de probabilités apportées aux différents modèles est subjective, et donc non fondée sur un accord scientifique.

[evilsnake]

Mon avis est que ce n'est pas la plus probable, mais c'est un avis rien de plus.

Mais c'est un avis d'expert.

ce qui est discutable, c'est d'en déduire que cette décroissance est exponentielle et de déterminer à partir de ces données l'exposant de l'exponentielle. Les auteurs le disent eux mêmes:

Merci pour la pédagogie. C'est effectivement très clair sur les graphs.

[minushabens]

je trouve la figure du message 61 très suspecte. En principe la prédiction devrait se dégrader au fur et à mesure qu'on s'éloigne du présent. Or les trois courbes rouge/rose, si elles présentent les fluctuations d'apparence chaotique qu'on observe dans le passé, restent très proches les unes des autres alors qu'elles devraient diverger (même si les modèles sont proches pour ce qui est de la physique, ils ne peuvent simuler les mêmes fluctuations).

[yves25]

je trouve la figure du message 61 très suspecte. En principe la prédiction devrait se dégrader au fur et à mesure qu'on s'éloigne du présent. Or les trois courbes rouge/rose, si elles présentent les fluctuations d'apparence chaotique qu'on observe dans le passé, restent très proches les unes des autres alors qu'elles devraient diverger (même si les modèles sont proches pour ce qui est de la physique, ils ne peuvent simuler les mêmes fluctuations).

Il s'agit de différentes versions du même modèle. Il est normal qu'elles répondent sensiblement de la même manière aux contraintes qui leur sont imposées.

[invite2e218215]

Est ce que tu parles de l'éventail des scénarios ou de l'éventail des réponses des modèles pour un scénario donné ?

Il y a les scénarios d'émission mais les différentes réponses sont aussi des scénarios.

Sinon, pour préciser sur les probabilités. Elles sont surtout utilisées par les scientifiques.
Le GIEC communique en phrases, même si souvent, la moyenne d'ensemble est communiquée, pour chaque scénario d'émission.

Tout cela est pour dire que les modèles n'ont pas la prétention d'entourer symétriquement la réalité et d'identifier le bon scénario sur la base du "plus probable" ou "de la moyenne".
Sans cette prétention, on ne peut pas dire que "les modèles" sous ou sur estiment la réalité.

Si on rassemble CMIP3 et CMIP5, on a plein de scénarios.

Pour chaque scénario d'émission, on voit la variété des prévisions rien que sur CMIP5.
https://globalclimat.files.wordpress.../knm-prev3.png

[Archi3]

Il y a les scénarios d'émission mais les différentes réponses sont aussi des scénarios.

Sinon, pour préciser sur les probabilités. Elles sont surtout utilisées par les scientifiques.

ah bon? peux tu donner des références ou des scientifiques calculent des distributions de probabilités des scénarios d'émission ou de validité des différents modèles?

[Archi3]

Tout cela est pour dire que les modèles n'ont pas la prétention d'entourer symétriquement la réalité et d'identifier le bon scénario sur la base du "plus probable" ou "de la moyenne".
Sans cette prétention, on ne peut pas dire que "les modèles" sous ou sur estiment la réalité.

Si on rassemble CMIP3 et CMIP5, on a plein de scénarios.

Pour chaque scénario d'émission, on voit la variété des prévisions rien que sur CMIP5.
https://globalclimat.files.wordpress.../knm-prev3.png

oui enfin ce que tu décris là en termes un peu contournés et sophistiqués, c'est juste la situation très normale et courante en recherche, où on n'a pas encore de très bons modèles de la réalité, non ? alors pourquoi se vexer autant quand on le dit ?

[invite2e218215]

Un exemple peut être vu ici
http://www.nature.com/articles/srep07211

Sur la base que le CMIP5 reproduit bien le climat méditerranéen actuel, au sens de forte probabilité, on l'utilise pour donner des probabilités de son extension future. C'est une base de travail rationnelle, mais la portée de la conclusion est extrêmement fragile.

Ce genre de méthodes est habituellement utilisé quand l'objet d'étude est stable avec des fréquences de retour connues ou qu'on a pu tester le paquet de modèles face à une dizaine (centaine ?) de cas similaires. Or, on a un seul cas, c'est le cas présent. On peut considérer que la dernière sortie de l'âge glaciaire en est un autre, ce qui est discutable.

Néanmoins, il est tout à fait normal de tenter l'exercice, qui est une première approche. Cela a du sens pour un climat global qui évolue sans à coup, sans rétroaction brutale, principalement relié à la sensibilité "simple" à l'augmentation des GES. Peut-être ce sera le cas.

[invite2e218215]

On ne peut pas dire que les modèles ne sont pas bons. On arrive à faire de très bonnes réalisations du passé. Mais cela ne présage pas directement sur la capacité à prévoir le futur.
C'est en effet le processus normal de la recherche : on applaudit sur les succès du passé, on reste patient sur la capacité à bien voir le futur.
Ce processus est perturbé pour l'affaire climatique, car on doit avoir la bonne intuition dès aujourd'hui. Mais ce n'est pas le premier sujet où on utilise des modèles bons sur le passé pour anticiper le futur.

[minushabens]

Il s'agit de différentes versions du même modèle. Il est normal qu'elles répondent sensiblement de la même manière aux contraintes qui leur sont imposées.

c'est donc des modèles déterministes? Ce serait intéressant d'avoir un intervalle de prédiction.

[Archi3]

Un exemple peut être vu ici
http://www.nature.com/articles/srep07211

Sur la base que le CMIP5 reproduit bien le climat méditerranéen actuel, au sens de forte probabilité, on l'utilise pour donner des probabilités de son extension future. C'est une base de travail rationnelle, mais la portée de la conclusion est extrêmement fragile.

Je pense qu'il y a ici une petite confusion sur la notion de "probabilité". Pour calculer la probabilité d'un évènement "complexe" du genre "quelle est la probabilité de tirer un double en jetant deux dés au hasard", tu es obligé de postuler au départ une distribution de probabilité "élémentaire", un espace probabilisé. Il n'y a rien qui te démontre cette distribution élémentaire, c'est juste une supposition qui te permet ensuite de calculer tes probabilités : par exemple si tu supposes tes dés parfaitement équilibrés, la probabilité de chaque numéro est égale à 1/6 et celle d'un double aussi de 1/6 (6 événements favorables sur 36 possibles), mais si les dés sont lestés pour indiquer plus de 6, la probabilité n'est pas la meme.
Bref ce que ton article fait, c'est appliquer une distribution de probabilité supposée des modèles (mais pas des scénarios puisqu'ils n'en regardent qu'un seul), pour évaluer une probabilité "complexe" (la transition climat méditerranéen -> climat aride). Quelle est cette distribution supposée ? ben l'équation 1 le montre, il font une somme sur tous les modèles avec le meme coefficient, et donc ils supposent que tous les modèles sont équiprobables, bêtement.

ils ne démontrent donc en rien une distribution de probabilité sur les modèles .... et encore moins sur les scénarios.

[Archi3]

Note d'ailleurs que "probabilité des modèles" est une notion contestable puisque la probabilité que chaque modèle soit juste est ... zéro, puisqu'aucun modèle ne peut prétendre à être parfaitement juste. Il n'y a donc pas de distribution de probabilité obéissant à la règle de fermeture ∑Pi = 1. L'hypothèse faite ici est plutôt "un estimateur de probabilité d'une quantité future X est la moyenne de cette quantité sur un certain ensemble de modèle (par exemple CIMP5) ". Mais c'est évidemment un postulat, en quelque sorte, un "acte de foi".

[invite2e218215]

La complexité de la notion de probabilité en prévision fait justement qu'elle est transmise essentiellement dans le giron scientifique pour des gens qui savent ce qu'elles ne signifient pas.
Le problème, ce sont toutes les représentations graphiques au public de CMIP5, qui ont implicitement une notion de probabilité, et qui l'amène à conclure "les modèles sont bons" ou "les modèles ne sont pas bons".
Dites plutôt "tel modèle" est en phase ou n'est pas en phase avec la réalité.