Réchauffement climatique et écart type des températures

[uriotcea]

Bonjour,

Je me pose une question trivial dont je n'arrive pas à trouver la réponse malgré toutes mes recherches biblio.
On nous représente toujours le réchauffement climatique par la courbe de l'évolution des températures moyenne sur terre. C'est parlant au premier degrés, mais qu'en est-il de l'écart type.
En d'autres termes est-ce que l'écart type des températures augmente aussi, amplifiant ainsi le simple décalage d'une gaussienne par Example. La question étant, est-ce que l'augmentation des évènements rares est due simplement au décalage de la moyenne de la distribution de température ou est il également due à l'augmentation de l'écart type.

J'ai par exemple utilisé les température relevées chaque jour sur une ville (Balles en suisse) sur les 30 dernières années. J'observe une augmentation de la température moyenne d'environ 0.5°. Ok à peu-pré conforme à ce qui est attendu, mais je ne vois aucune augmentation de l'écart type. Je n'ai évidement pas accès à l'ensemble des données terrestre et je suis conscient que ce simple exemple n'est pas représentatif de l'ensemble du globe et que d'autre part les 30 années passées ne reflètent peut-être pas non plus les 100 suivantes.

Merci de votre éclairage sur ce sujet
-----

[yves25]

Bonjour
Une atmosphère plus chaude contient davantage de vapeur d'eau. Or les changements d'état de la vapeur d'eau constituent le principal mode de transport de la chaleur (le flux convectif de chaleur sèche (sensible) est en moyenne de l'ordre de 20 W/m2, le flux d'évaporation est de l'ordre de 84 W/m2). Il faut donc s'attendre à une atmosphère plus "dynamique", avec davantage d'extrêmes et donc une variabilité plus grande mais ça ne se voit pas comme le nez au milieu de la figure et si tu prends des séries locales , je suppose qu'on peut trouver un peu n'importe quoi alors que pour la moyenne, c'est pratiquement partout une nette augmentation.
J'ai fabriqué l'histo de la première figure qui compare les température maxi du jour pour les mois d'été à Besançon pour deux périodes de 30 ans , le glissement de la distribution (du bleu à l'ocre) est très net, je n'ai pas calculé l'écart type parce que ce n'était pas du tout le but (je voulais montrer la différence entre météo et climat) mais c'est moins évident.. quoique...
Les modèles, eux, semblent bien donner cet élargissement de l'écart type: la deuxième figure est extraite d'un papier de Scharer dans Nature en 2004

PS: l'ordre des figures est inversé

PS2: j'ai calculé les écarts type, il augmente effectivement (de 4,3 à 4,7 °) mais c'est local .

[uriotcea]

Merci pour ces nouvelles données. J'ai cependant deux remarques sur ce que vous indiquez :

- Je m'interroge compte tenu de la complexités des phénomènes climatiques que l'on puisse simplement liée une augmentation du flux convectif à celui d'un écart type des températures. Très naïvement si je chauffe une casserole d'eau et plonge un thermomètre à différentes positions et profondeurs, je trouverai un écart type des températures supérieur à le même expérience réalisé en remuant le tout avec une cuillère.

- Je pense que l'augmentation de l'écart type des vagues de chaleurs (première figure) ne signifie pas que l'écart type des températures a augmenté. Si on défini pour simplifier qu'une vague de chaleur correspond aux évènements rares à 3 sigmas, un simple décalage de la distribution de température produira une augmentation des vagues de chaleur dont l'écart type va forcement augmenter. En d'autres termes, purement statistiquement parlant lier ces deux écarts type est faux.

[yves25]

Pour la deuxième remarque: OK, en fait pour Besancon, l'augmentation de l'écart type est nettement plus faible que ce qu'on obtient en augmentant systématiquement les valeurs journalières de la différence des moyennes mais c'est anecdotique. A noter qu'on observe bien une distribution qui s'aplatit un peu mais qui s'étend notablement, anecdotique aussi.

Pour la première remarque, je ne comprends pas le coup de la cuillère.

[A voir en vidéo sur Futura]

[uriotcea]

Avec ma cuillère, j'essayer d'expliquer maladroitement qu'un liquide ou un gaz avec des différences de températures localisées, verrait celles-ci se réduirent si j'augmentais l'agitation. Cela en réponse à votre remarque sur l'augmentation de l'agitation de l'atmosphère qui expliquerait une augmentation des écarts types.
Qu'importe, serait-il possible d'accéder à vos données concernant Besançon, de manière générale, y a t-il un site regroupant ce type de data, je n'ai pas trouvé?

[yves25]

On trouve ce genre d'infos sur "info climat" mais ça nécessite un peu de manipulation de données
Sinon chez meteo france évidemment mais il faut en faire la demande explicite et beaucoup de choses sont payantes chez MF

La cuillère , ce n'est pas vraiment de l'agitation, c'est une homogénéisation. Ca s'assimilerait plus aux perturbations et aux mouvements de l'atmosphère à grande échelle. La convection libère de la chaleur de façon hétérogène parce que c'est lié étroitement à l'hétérogénéité des surfaces. A petite échelle, c'est la différence entre une zone sableuse et une zone herbeuse à grande échelle entre continents et océans, plaines et montagnes etc..

Pour reprendre l'exemple de la casserole, vois plutôt ce qui se passe au fur et à mesure que le fond de la casserole est plus chaud