Bonjour à tous,
Supposons que dans un siècle les climatologues constatent que le modèle climatique alpha
- explique le climat terrestre depuis deux siècles.
- a prédit le climat terrestre durant un siècle.
Que manquera-t-il aux climatologues pour concevoir une théorie scientifique du climat terrestre à partir du modèle climatique alpha ?
Merci.
Bien à vous.
Etienne
Il ne manquera rien, puisque le modèle climatique alpha a été créé il y a un siècle.
C'était pour faire avancer le shimilimili, le shmilblick.
Voulez-vous dire qu'un modèle climatique est un théorie climatique transformée en algorithme puis en programme informatique ?
Bonjour
qu'est ce que c'est que "le modèle climatique alpha" ?
Salut,
Je me pose la même question. J'ai cherché et rien trouvé.Envoyé par Archi3
Etienne, pourrais-tu nous donner un lien sur ce truc ? Ca me semble indispensable pour répondre à la question initiale. Je préciserai juste ce point :
Il n'y a pas vraiment de "théorie du climat". Ce qui existe ce sont :
1) des théories scientifiques comme l'hydrodynamique, le rayonnement solaire, la condensation des goutes d'eau, la photosynthèse, etc... etc....
(et encore, certaines sont déjà des modèles, la photosynthèse se base essentiellement sur la mécanique quantique et la forme de la chlorophylle).
2) Des tonnes de données issues des satellites et des observations au sol, des glaces des pôles, etc....
A partir de là on crée des modèles théoriques permettant d'étudier l'évolution de tout ça, que ce soit sur le long terme (climatologie), le court terme (météorologie) ou encore plus court (on commence seulement à savoir modéliser correctement les ouragans et les tornades, j'ai même lu que les techniques d'apprentissage profond semblaient donner de bons résultats pour prédire les trajectoires, mais ce n'est qu'un début).
Le volume des données étant énorme et les équations à coucher dehors, on traite alors ça numériquement sur de très gros calculateurs.
On ne peut pas vraiment parler d'algorithme image des modèles climatiques mais plutôt d'algorithmes pour résoudre des équations différentielles et autres amusettes mathématiques. J'ai beaucoup travaillé sur ce genre de calcul numérique, il existe même des "boites à outils" d'algorithmes tout fait qu'on peut utiliser dans des tas de modèles, depuis la météorologie à la prévision des avalanches en passant par la migration des Passerculus sandwichensis et le comportement social du cafard en rut).
Il y a aussi une phase d'interprétation des résultats, faisant intervenir graphiques statistiques, qui n'est pas toujours facile. En météo c'est tout un métier (en climatologie aussi). Dans d'autres cas c'est moins compliqué (j'avais fait des calculs de diffusion thermique dans les refroidisseurs par exemple, ma foi, le résultat est assez facile à interpréter).
Les modèles étant toujours imparfait (effets mal ou non pris en compte, simplifications,... sans compter des points comme les données incomplètes ou le phénomène de chaos déterministe) on va :
- Confronter le modèle à des situations connues pour voir s'il donne le bon résultat
- Faire tourner les calculs numériques en modifiant légèrement les données (on a maintenant des bécanes suffisamment puissantes et on fait ça en météorologie, ce qui permet de voir si les prédictions sont fiables et le temps pas trop instable)
- On confronte plusieurs modèles (on fait ça aussi en météo, et avec la méthode précédente ça permet de donner l'indice de fiabilité des prédictions ou des probabilités qu'on trouve maintenant sur beaucoup de sites météos)
Dernière modification par Deedee81 ; 25/09/2019 à 07h06.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
C'est à yves25 de répondre mais je crois que si, il y a une théorie fondamentale du climat : les modèles 1D en équilibre radiatif.
Je ne suis pas sûr qu'on publierait des simulations si on n'avait pas cette théorie 1D comme guide.
PhD Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
A mon avis dans sa tête alpha veut simplement dire premier
Ce qui ne rend pas sa question plus compréhensible pour autant ^^
La météorologie, c'est l'art de prévoir ce qui change tout le temps.
Oui, si on veut mais peut on parler de "théorie" quand il s'agit simplement d'écrire que tout ce qui rentre doit sortir sinon, ça s'accumule, cad ça se réchauffe.
Quoique, à vrai dire, l'équilibre radiatif, c'est plutôt 0D, le 1D est un modèle qui a pour dimension la verticale et dans lequel on exprime le fait que les échanges de chaleur se font par deux mécanismes: le rayonnement et la convection. cette convection implique un gradient vertical de température. La valeur de ce gradient importe peu : l'effet de serre existe dès que la température diminue avec l'altitude.
C'est dire à quel point la "théorie" en question n'est pas bien compliquée.
Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...
Salut,
Je ne connais pas non plus. Un lien serait peut-être le bienvenu ?
EDIT ah, répondu trop vite, j'ai vu la réponse de Yves et j'ai mieux compris
Si, si, le premier modèle climatique fut créé par un dénommé Magnon (prénom Cro). Il a passé la tête hors de sa grotte, regardé le ciel et dit "je crois qu'il va faire beau, je vais aller chasser quelques dinos"
(pas de commentaire sur la grotte et les dinos, je caricature là)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ca c'est simple à écrire, mais ce qui est moins simple, c'est de calculer proprement ce qui rentre et ce qui sort
C'est clair, mais ça n'en fait quand même pas une théorie, par contre ça en fait tout un métierCa c'est simple à écrire, mais ce qui est moins simple, c'est de calculer proprement ce qui rentre et ce qui sort
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Non, ce n'est pas exact: ce qui rentre, on n'a pas besoin de le calculer, on le mesure et ce qui sort se calcule relativement bien et est en bon accord avec les mesures qu'on en fait.
Par contre si on met ça au futur, alors je suis d'accord.
Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...
OK mais on parlait de théorie, une théorie ce n'est pas pareil qu'une mesure, par exemple on mesure très bien le cycle solaire de 11 ans mais on n'a pas de bonne théorie pour l'expliquer. Et pour le futur, ben par définition on n'a que la théorie ...
Et sinon avec quelle précision connait-on la constante solaire, et le flux radiatif sortant (LW et SW ?). Je croyais que ce n'était pas si bien connu que ça.
Merci pour vos réponses.
J'ai utilisé l'expression "modèle climatique alpha" pour désigner un modèle climatique particulier ( celui qui explique les mesures réalisées et celui dont les prédictions sont confirmées par des mesures ) car il en existe plusieurs.
Non, à ma connaissance, il n'en existe aucun qui reproduise bien les mesures actuelles de température absolue ...
C'est comme en météorologie, on n'utilise jamais un seul modèle, mais plusieurs dont on fait la moyenne et on calcule l'écart type, ce qui donne un cône de prévisibilité acceptable (en simplifiant). N'utiliser qu'un seul modèle, ne serait-ce celui qui a les meilleures performances, n'a pas grand intérêt. En tout cas en météorologie c'est comme ça qu'on fait.
Sinon on est quand même pas si mal que ça :
ipcc_ar4_model_vs_obs.gif
IPCC_model_vs_obs.gif
La météorologie, c'est l'art de prévoir ce qui change tout le temps.
oui mais je disais en température absolue, pas en anomalie moyenne. Les anomalies simplifient le problème en prenant la variation par rapport à un état de référence, mais c'est plus compliqué de reproduire la température absolue. Surtout quand au lieu de considérer la moyenne sur toute la surface tu considères la distribution spatiale.
Voir par exemple : https://www.ipcc.ch/site/assets/uplo...1-1024x755.jpg
Les écarts (biais) en température peuvent dépasser 5°C, et encore ça représente la moyenne des modèles, mais les modèles individuels ont des écarts encore plus importants.
Au final on parle de la même chose Archi3. Je vois pas très bien où tu veux en venir. Je pense qu'Etienne s'en fiche un peu d'ailleurs.
La météorologie, c'est l'art de prévoir ce qui change tout le temps.
Pas de souci si on est d'accord, c'était juste pour faire remarquer à Etienne que "le modèle climatique alpha*[qui] explique le climat terrestre depuis deux siècles.", ça n'existe pas, en tout cas pas encore.
A noter d'ailleurs que même pour l'anomalie pour laquelle tu as donné le lien, la comparaison porte sur un ENSEMBLE de modèles, mais ça ne veut pas dire qu'il y ait des modèles satisfaisants dans cet ensemble. Comparer à un ensemble de modèles, au sens où on demande que les données soient "à l'intérieur de l'ensemble", ça peut être pernicieux : parce que plus tu rajoutes de modèles faux (et de plus en plus faux) dans ton ensemble de modèles, plus tu assures que ton "ensemble" est bon sur ce critère (c'est à dire moins il est probable que tes données sortent de l'intervalle). Mais bien sur moins il sera bon pour prédire le futur, puisque l'intervalle d'incertitude augmentera d'autant .
En général en physique , on compare plutôt les données "au meilleur" modèle, qu'à un ensemble de modèles faux.
C'est bien pour ça qu'on a inventé les modèles ensemblistes, dont l'utilité principale est d'évaluer la pertinence des autres.
La météorologie, c'est l'art de prévoir ce qui change tout le temps.
OK mais en voyant ton graphe, ce n'est pas évident que ce soit utilisé dans un but de comparaison et d'optimisation : on a l'impression qu'on se contente de superposer les données à l'ensemble des modèles, sans chercher à en tirer une information sur quel est le meilleur (ou quelle est la meilleure combinaison à prendre). Pour les projections futures, c'est pareil, il semble qu'on garde aussi tous les modèles sans distinction, et sans utiliser la comparaison avec les données, pour essayer de les affiner. En tout cas ce n'est pas visible dans les graphiques qu'on voit présentés. Enfin je n'ai peut être pas tout compris ...
Si j'ai abordé ces modèles 1D, c'est bien pour éviter vos réponses, Archi.
Je connais pas mal de choses en modélisation et je peux dire qu'on a toujours en tête des modèles simplifiés au moment d'interpréter des modèles complexes.
On apprend ces modèles simplifiés en cours. Je me suis arrêté au modèle 0D mais à l'UPMC ils étudient clairement des modèles 1D.
Si les étudiant apprennent ces modèles, c'est parce qu'ils structurent l'esprit. J'ai envie de dire, ils disent l'essentiel, on pouvait je pense signer l'accord de Paris sur la base d' un modèle 1D.
Après, si certains préfèrent parler de super complexité, de haute résolution et de grande puissance de calcul, c'est une stratégie d'explication différente.
PhD Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Je suis pas sûr que tout le monde comprenne de quoi tu parles Cts31.
Alors pour info :
0D : modèle de bilan énergétique
1D : modèle de bilan énergétique (rayonnement - convection)
2D : modèle de complexité intermédiaire
3D : modèle de circulation générale de l'atmosphère
un lien intéréssant :
https://open.oregonstate.education/c...hapter/models/
Dernière modification par Damien49 ; 26/09/2019 à 22h05.
La météorologie, c'est l'art de prévoir ce qui change tout le temps.
Fait pas tout mélanger, aucun besoin de modèle 1D pour l'accord de Paris, qui concerne une limite supérieure en température. Pour évaluer cette limite, il faut évaluer le lien entre ∆T et les conséquences que ça a sur l'humanité, mais pour ça on n'a aucunement besoin d'un modèle d'atmosphère. Le modèle d'atmosphère permet de faire un lien entre ∆T et le forçage, mais l'accord de Paris ne parle pas de forçage.Si les étudiant apprennent ces modèles, c'est parce qu'ils structurent l'esprit. J'ai envie de dire, ils disent l'essentiel, on pouvait je pense signer l'accord de Paris sur la base d' un modèle 1D.
Bref, il n'y a besoin d'aucun modèle d'atmosphère pour signer l'accord de Paris, qui n'en fait d'ailleurs aucune mention - de ce que j'ai compris, il s'appuyait seulement sur l'évaluation des températures passées, qui n'ont pas besoin non plus de modèles d'atmosphère.
Après tu auras besoin d'un modèle pour "traduire" un engagement en température en un budget carbone, mais le budget carbone n'est pas spécifié dans l'accord de Paris .
https://www.carbonbrief.org/explaine...te-sensitivity
"In 1979, the Charney Report from the US National Academy of Sciences suggested that ECS was likely somewhere between 1.5C and 4.5C per doubling of CO2. Nearly 40 years later, the best estimate of sensitivity is largely the same"
La logique est bien d'étudier les modèles des années 1970 pour comprendre le climat global, ce qui est je pense exactement le terrain de yves25.
PhD Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Oui ok, mais ce que je te disais c'est que cette estimation de la sensibilité n'intervient pas du tout dans l'estimation de la température à ne pas dépasser ni dans l'accord.de Paris<; d'ailleurs tu ne retrouves pas cette incertitude d'un facteur 3 dans la limite choisie de température - tu la retrouves uniquement dans le budget carbone qui reste pour ne pas la dépasser, qui encore une fois ne figure pas dans l'accord de Paris.
Je me demande bien pourquoi on aurait signé les accords de Paris si on s'était contenté de regarder les températures passées.
On se serait dit, c'est juste une petite variation comme il y en a déjà eu.
Pour décider de limiter les émissions de CO2, il fallait avoir identifié le CO2 comme responsable, ce qui nécessitait un minimum de modélisation
Mises à part les travaux pionniers de Fourier , Tyndall ou Arhenius, le premier modèle simple mais robuste est le modèle radiatif convectif de Manabe et Wetherald en 1967. Il concluait à une sensibilité de 2,4 K (cad une augmentation de la température globale de 2,4Kpour un doublement de la concentration en CO2).
Depuis, on raffine , on complexifie en prenant en comptes des tas de processus mais le premier ordre, c'est l'équilibre radiatif et la convection plus évidemment le transfert radiatif.
Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...
J'crois même qu'on peut se faire une idée des choses avec un modèle 0D non énergétique. Simplement en évaluant la concentration gazeuse de l'atmosphère en Co2 (et autres GES). C'est bien ce qu'on a fait avec le protocole de Montréal et l'ozone après tout non ?
La météorologie, c'est l'art de prévoir ce qui change tout le temps.
https://medium.com/starts-with-a-ban...y-3c0854932a4a
"In 2015, all the coordinating lead authors, lead authors and review editors on the last Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) report were asked to nominate their most influential climate change papers of all time. The 1967 paper by Manabe and Wetherald received eight nominations"
PhD Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Damien, je ne vois pas ce que ce graph signifie.
Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...
