Rétroaction négative de l'eau atmosphérique à l'effet de serre

[invite71b2e2af]

Bonjour,

Roy Spencer, climatologue, affirme que les données sur le rôle de l'eau atmosphérique ont été mal interprétés par les scientifiques. Il parle également des mouvements océaniques "chaotiques" également. Il en conclue que la sensibilité du climat est faible (aux actions de l'homme). Quelqu'un as t il étudié ses affirmations ? Qu'est ce qui aurait été mal interprété ? (si c'est explicable ici).

Pour ceux qui ne sont pas au courant, sur wikipedia :

Depuis 2002, le satellite AQUA de la NASA réalise des mesures précises du cycle de la vapeur d'eau atmosphérique, principal gaz à effet de serre, des nuages et des précipitations, en vue d'en mieux connaître les rétroactions dans l'évolution de la température atmosphérique. En juin 2008, le professeur Roy Spencer, après analyse des données, conclut que, contrairement aux modélisations utilisées par les divers centres de recherche, l'eau atmosphérique apporte une forte rétroaction négative à l'effet de serre et que l'évaluation du réchauffement global doit être très fortement diminuée.

Et sur sa page elle même :

More than one scientist has asked me, “What else COULD it be?” Well, the answer to that takes a little digging… and as I show, one doesn’t have to dig very far.

Qu'est ce que ça pourrait être d'autre ? (les émissions de CO2 anthropiques) Pas besoin de creuser très loing.

Believe it or not, very little research has ever been funded to search for natural mechanisms of warming…it has simply been assumed that global warming is manmade. This assumption is rather easy for scientists since we do not have enough accurate global data for a long enough period of time to see whether there are natural warming mechanisms at work.

Très peu de recherche se sont concentrés sur les mécanismes naturelles de réchauffement. (la cause anthropique) Cette affirmation est d'autant plus facile pour les scientifiques que nous n'avons pas assez de données sur de longues périodes pour voir s'il y a des mécanismes naturels de réchauffements.

You would think that we’d know the Earth’s ‘climate sensitivity’ by now, but it has been surprisingly difficult to determine. How atmospheric processes like clouds and precipitation systems respond to warming is critical, as they are either amplifying the warming, or reducing it. This website currently concentrates on the response of clouds to warming, an issue which I am now convinced the scientific community has totally misinterpreted when they have measured natural, year-to-year fluctuations in the climate system. As a result of that confusion, they have the mistaken belief that climate sensitivity is high, when in fact the satellite evidence suggests climate sensitivity is low.

La sensibilité du climat terrestre est très difficile a déterminer. Les processus atmosphériques peuvent autant amplifier ou réduire le réchauffement. (...) Je suis convaincu que la communauté scientifique a mal interprété les données. Ils se sont trompés quand a la sensibilité du climat terrestre. Les données suggère qu'elle est faible.

The case for natural climate change I also present an analysis of the Pacific Decadal Oscillation which shows that most climate change might well be the result of….the climate system itself! Because small, chaotic fluctuations in atmospheric and oceanic circulation systems can cause small changes in global average cloudiness, this is all that is necessary to cause climate change. You don’t need the sun, or any other ‘external’ influence (although these are also possible…but for now I’ll let others work on that). It is simply what the climate system does. This is actually quite easy for meteorologists to believe, since we understand how complex weather processes are. Your local TV meteorologist is probably a closet ‘skeptic’ regarding mankind’s influence on climate.

Articles de recherches :

Spencer, R. W., and W. D. Braswell, 2011: On the misdiagnosis of surface temperature feedbacks from variations in Earth’s radiant energy balance. Remote Sens., 3, 1603-1613; doi:10.3390/rs3081603 (et plus d'une vingtaines toujours dans des revues a comité de lecture (GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, GeoJournal, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH,Remote Sens,Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences ...)

Merci
-----

[invitec97fa116]

Peut-être un début de réponse à tes questions là-dedans.

Sinon, quelques remarques moins scientifiques :
- Roy Spencer est météorologue et pas climatologue. Et les affirmations du type "les climatologues sont tous des c...s, ils n'ont rien compris à ce qu'ils étudient, pourtant c'est pas bien compliqué, il suffit de faire comme ça", ça va 30 secondes, mais ça commence vraiment à bien faire !!! Surtout venant de types qui sont souvent loin d'être spécialistes du domaine (il suffit de voir une récente discussion (qui est encore partie en sucette) sur un (très long) papier où les auteurs oublient que la Terre n'est pas plate...
- L'auteur est quand même partisan de l'Intelligent Design ("Twenty years ago, as a PhD scientist, I intensely studied the evolution versus intelligent design controversy for about two years. And finally, despite my previous acceptance of evolutionary theory as 'fact,' I came to the realization that intelligent design, as a theory of origins, is no more religious, and no less scientific") et co-signataire d'un document appelé An Evangelical Declaration on Global Warming qui affirme notamment "Earth and its ecosystems – created by God's intelligent design and infinite power and sustained by His faithful providence – are robust, resilient, self-regulating, and self-correcting"... (source : la page wiki sur le bonhomme).

[SK69202]

L'attaque ad hominem marque la défaite sur le fond.

[JPL]

C'est ton message vide qui est une défaite. Il me semble qu'il y a des arguments sérieux dans la réponse qui a été faite, même si elle mérite d'être complétée par des arguments plus techniques.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec97fa116]

L'attaque ad hominem marque la défaite sur le fond.

Et où est l'attaque ad hominem ? Dire que Roy Spencer est météorologue ? (il a une thèse en météorologie, et a d'ailleurs été récompensé pour ses travaux dans ce domaine) Citer des écrits de Spencer lui-même (et encore, je vous ai épargné ses points Godwin) ? ou des extraits d'un document qu'il a co-signé ?
(et l'erreur de la Terre plate, c'était dans une publi que vous avez citez comme référence !!)

Et avez-vous pris la peine de lire une ligne de l'article que j'ai mis en lien et qui répond à la question de Wassuprock ? Des remarques dessus ?

[yves25]

Wassuprock, il faut lire l'article de Spencer et Braswell: cet article là ne parle pas du tout de rétroaction négative de la vapeur d'eau. en gros, ce qu'il dit, c'est que les observations du bilan radiatif dont on dispose ne permettent pas de distinguer ce qui est forçage et ce qui est rétroaction ou variabilité interne . Ce n'est pas du tout ce que tu prétends
Pour les définitions de ces termes voir ce dossier
En particulier, ils disent que pour l'essentiel les variations de température entre 2000 et 2010 sont associées à l'ENSO mais ça, c'est pas un scoop.

Par contre, Spencer et Christy ont essayé de mettre en évidence l'effet d'iris des cirrus dans un papier fort intéressant mais qui, en fait, ne pouvait pas déterminer s"il s'agissait d'une rétroaction du système climatique . Ils ont de fait montré que cet effet existait dans des épisodes de convection intense mais ils n'ont pas pu montrer que si le climat se réchauffait alors, il y en aurait davantage (parce que c'est ça la vraie question et ça, c'est extrêmement difficile à mettre en évidence)

[invitec97fa116]

Par contre, Spencer et Christy ont essayé de mettre en évidence l'effet d'iris des cirrus dans un papier fort intéressant

Celui-là ?

[yves25]

Oui c est ça
A propos des retroactions j ai fait un dossier qui essaie de faire le point mais il manque les nuages
http://www.futura-sciences.com/magaz...imatique-1436/

[Archi3]

A propos des rétroactions, j'ai fait un calcul tout bête. Apparemment la concentration en CO2 est passé de 280 ppm à 400 ppm, et si j'ai bien compris la sensibilité est logarithmique. Sauf erreur le réchauffement devrait être S * ln(400/280) / ln(2). Si on prend un réchauffement moyen de 0,8 °C, on obtient une sensibilité d'environ 0,8 * ln(2) /ln(400/280) = 1,55 °C/doublement, ce qui est effectivement assez faible et à peine au dessus de la sensibilité au CO2 sans rétroaction. C'est bien à peu près ce que disent Lindzen et Spencer non ?
Alors évidemment on peut invoquer une sensibilité plus grande si on a une grande inertie thermique qui ferait qu'on a beaucoup de retard au réchauffement mais qu'est ce qui prouve que c'est le cas ?

[yves25]

Je pense que tu connais la réponse. La capacité thermique de l'océan est près de 1000 fois celle de l'atmosphère. Les échanges rapides entre l'océan et l'atmosphère concernent la couche supérieure et sont essentiellement gouvernés par le vent, celle de l'ENSO par exemple mais d'autres échanges impliquent, directement ou non les couches plus profondes et ceux là sont gouvernés par le vent encore mais cette fois, ce sont les variations de grande échelle qui sont concernées via les grands tourbillons et la circulation thermohaline et; là, les constantes de temps sont de l'ordre de dizaines d'années et pour certains mécanismes de plusieurs siècles.

L'inertie thermique, elle est là . Il faudrait donc plutôt prouver l'inverse, à savoir que malgré cela, la sensibilité climatique à long terme serait la même que celle à court terme.

Par ailleurs, d'où tiens tu que la sensibilité climatique serait logarithmique? Moi, je ne me souviens pas de papier sérieux disant cela et surtout le démontrant. Par contre le forçage radiatif du CO2 est approximativement logarithmique mais ce n'est qu'une (bonne) approximation et il ne faut pas oublier que le forçage des autres GES (NO2, CH4 etc) est à peu près égal au forçage du CO2. Dire que la sensibilité climatique est logarithmique, c'est donc faire l'hypothèse qu'elle dépend linéairement du forçage ce qui exclue la possibilité d'une rétroaction sauf si celle ci est faible (voir ici, page 2, la formule sous le schéma)

[Archi3]

Je voulais dire la sensibilité à la concentration de CO2. La sensibilité au forçage est linéaire, mais si le forçage est lui même logarithmique, on obtient bien un réchauffement proportionnel au logarithme de la concentration non ?
OK si c'est un problème de constante de temps, mais alors ça devrait aussi jouer dans le futur, et donc le réchauffement ne devrait pas être aussi élevé que ne le prévoit la sensibilité. En tout cas en ordre de grandeur on ne voit pas bien pourquoi ce qui a été le cas pour les 30 dernières années ne le serait pas pour les 30 prochaines. Il semble bien en tout cas qu'à cause de la "pause", on soit bien dans la fourchette basse voire très basse du réchauffement prévu par les modèles, ce qui semble corroborer observationnellement ce que disent Lindzen et Spencer.

[Archi3]

PS si tu tiens compte des autres GES c'est encore pire puisque la température est toujours la même alors que le forçage est plus grand, donc la sensibilité est encore plus basse que ça !!!

[yves25]

1 prouve moi que la sensibilité est proportionnelle au forçage!
Avec une rétroaction (f) , la sensibilité s"'exprime ainsi
où est le gain sans rétroaction .
Même ce gain n'est pas rigoureusement linéaire : c'est ici

2 oui, bien sûr l'inertie jouera aussi dans le futur, cad que le réchauffement dans 100 ans ne sera qu'une partie du réchauffement à venir qui continuera pendant quelques dizaines d'années voire siècles , toutes choses égales par ailleurs évidemment. Le réchauffement continuera mais pas nécessairement au même rythme.

3 je ne vois pas pourquoi ce qui a été le cas (ces 30 dernières années) le sera encore. Ce n'est pas plus crédible que la proposition inverse. En outre, les trente prochaines années vont bénéficier du retard à l'allumage des 30 dernières sans compter le forçage additionnel qui correspondra à des émissions plus fortes ...et ne sera logarithmique que pour le CO2. Enfin, il y a des oscillations océan - atmosphère qui ont semble t il des périodes de l'ordre de quelques dizaines d'années ce qui fait qued, dans un sens ou dans l'autre, il vaudrait mieux ne pas se fier à ces seules 30 années.

[Archi3]

euh non je ne voulais pas dire que la sensibilité était proportionnelle au forçage, juste qu'elle était à peu près constante et donc que la réponse en T était approximativement proportionnelle au forçage : ∆T = s ∆F
Après tu tiens compte des variations de la sensibilité là ça devient non linéaire mais c'est du second ordre, donc en première approximation on peut prendre s = constante et du coup l'évaluer avec les valeurs observées.
Je me contente de noter que les valeurs observées sont compatibles avec une sensibilité faible, et sont plutôt en dessous des modèles. Après on peut essayer de trouver des arguments compliqués pour dire que les modèles sont plus crédibles que les observations, mais à mon avis c'est pas une position facile à tenir, et si ça se confirme que le réchauffement va moins vite que ce que disent les modèles, ça le sera de moins en moins.

[yves25]

Ok, il y a eu incompréhension à partir de ça

et si j'ai bien compris la sensibilité est logarithmique.

Après on peut essayer de trouver des arguments compliqués pour dire que les modèles sont plus crédibles que les observations, mais à mon avis c'est pas une position facile à tenir, et si ça se confirme que le réchauffement va moins vite que ce que disent les modèles, ça le sera de moins en moins.

Ici, ce n'est pas une question d'argument, je ne fais pas de rhétorique Que ça soit plus compliqué que linéariser les observations, c'est peut être dommage parce que ça ne rend pas les choses faciles à expliquer évidemment mais c'est ainsi: la science ne se réduit pas à faire des corrélations, chercher des cycles et extrapoler linéairement l'avenir à partir du passé et tant pis si c'est pas une position facile à tenir , on parle de science.

[Archi3]

Ici, ce n'est pas une question d'argument, je ne fais pas de rhétorique Que ça soit plus compliqué que linéariser les observations, c'est peut être dommage parce que ça ne rend pas les choses faciles à expliquer évidemment mais c'est ainsi: la science ne se réduit pas à faire des corrélations, chercher des cycles et extrapoler linéairement l'avenir à partir du passé et tant pis si c'est pas une position facile à tenir , on parle de science.

Je n'ai pas l'impression que la Science montre que ce soit très faux d'extrapoler linéairement le forçage à l'avenir. Enfin quand on voit les projections de la température en fonction de la quantité cumulée de CO2 émis, on a bien l'impression d'une courbe assez lisse et ressemblant effectivement à un logarithme.

http://www.easterbrook.ca/steve/2013...hange-deficit/

http://www.nature.com/nclimate/journ...te2064_F1.html

Sur la dernière courbe, le réchauffement des dernières décennies semble bien aligné avec les modèles. Mais les points 2000 et 2010 me semblent trompeurs, parce que 2000 était une année La Niña particulièrement froide, et 2010 une année El Niño particulièrement chaude. La différence entre les deux était effectivement de plus de 0,2 °C sur une décennie. Mais si on calcul le trend linéaire entre les deux (par exemple avec l'outil sur skeptical science : https://www.skepticalscience.com/trend.php ) , on ne trouve que 0,102 par décade, et si on calcule entre 2000 et 2014 soit une durée de 50 % plus longue , on n'a que 0,067 °C / décade. Donc pour moi il n'y a pas d'évidence très claire que le réchauffement correspond à la sensibilité des modèles sur les dernières décennies.

[yves25]

La courbe que tu cites (celle de Nature) représente le réchauffement en fonction des émissions cumulées et non pas des concentrations. Elle n'est donc pas très pertinente, je suppose que tu as dû te tromper de figure.
Evidemment que sur une relativement faible évolution des concentrations , tu peux faire passer une courbe de tendance mais c'est pas pour ça que tu peux extrapoler.

[Archi3]

Bon c'est vrai mais ça ne me semble pas un gros problème, la courbe de la température en fonction de la concentration a aussi la même tête :
http://www.ipcc.ch/publications_and_...igure-5-1.html

ce qui est logique puisque la concentration en fonction du total émis cumulé est pratiquement linéaire sauf au début , par exemple j'ai trouvé ça :

http://petrolog.typepad.com/climate_...ns-of-co2.html

bon bref je pense que dans tous les modèles , la loi T = f(log (C) ) est à peu près linéaire et donc l'extrapolation ne devrait pas être une mauvaise approximation !

[yves25]

Je reviens sur cette question de sensibilité. Elle a beaucoup fait débats évidemment.
On peut chercher à l'estimer via des modèles plus ou moins complexes ou empiriquement.
Avec des modèles, on sait ce qu'on fait: on double le CO2, on maintient tout le reste constant, on intègre quelques centaines (ou milliers) d'années et on regarde. Si le modèle est parfait, la réponse est la bonne.
Empiriquement, on ne sait pas vraiment ce que l'on fait: depuis l'époque des 280 ppm , il n'y a pas eu que l'augmentation du CO2 et la réponse qu'on pourrait observer ne peut être que transitoire
Par exemple, quand j'ai commencé à bosser sur le sujet la concentration en CO2 était de 330 ppm, elle est de 400 ppm et ça s'est passé en moins de 50 ans ; en fait, elle était de 380 ppm il y a moins de 10 ans. On est donc dans le transitoire et il faut alors comparer ça aux sensibilités transitoires.
Dans une autre discussion , on en est arrivés à parler d'une époque (Paleocène - Eocène, il y a 55 millions d'années). Cette fois, il y a du signal (de 2000 à 7000 Gt de carbone sous forme de CO2 et une augmentation de la température des océans d'au moins 5 à 6 degrés (plus de 10 pour les foraminifères). Il y a évidemment d'énormes 'incertitudes mais au moins, il n'est plus question de transitoire.
Et on arrive apparemment sur des sensibilités minimum de 2,5 à 3K , cad tout à fait dans la moyenne.

Pour mémoire, cette sensibilité là est obtenue avec un modèle extrêmement simple: le radiatif convectif.

[Archi3]

Comment est ce qu'on sait si c'est bien le CO2 qui a provoqué le réchauffement et pas le contraire ?

[yves25]

Tu recycles une question bateau à propos des glaciations: qui a précédé, l'augmentation de CO2 ou celle de la température? je pensais qu'on avait dépassé ce stade.
La réponse est la même: tu dis toi même que l'effet de serre est une réalité. , on a alors la boucle de rétroaction positive, genre
il y a plus de CO2 => il fait plus chaud =>il y a plus de CO2 =>il fait plus chaud et ainsi de suite
voir ce dossier
On parle ici de concentrations atmosphériques qui dépassent les 2000 ppm. Mais ça ne semble pas s'être fait du jour au lendemain (Ying Cui et al , Nature Geoscience 2011)

In that study,
the carbon addition that generated a - 4 pour mille excursion in 10 kyr and the best-fit to the observed extent of PETM seafloor CaCO3
dissolution was 6,800 Pg of CO2 with an isotopic composition of 22 pm. Zeebe et al. demonstrated with a box model that
a rapid, 5 kyr pulse of CH4 at a rate of 0,6 Pg C yr1 (for a total of 3,000 Pg C), followed by a prolonged
1,480 Pg C addition for about 50 kyr, fit the isotope data better than a single pulse and was consistent with the seafloor dissolution data,
although the warming calculated by the model was insufficient.

Parmi les sources envisagées il y a évidemment la libération des clathrates.

Si TK passe par là, ça serait intéressant d'avoir son avis.

[Archi3]

Ma question n'était pas assez précise. Je voulais dire : comment fait-on pour savoir quel part de réchauffement est dû à une cause externe qui a bien du exister à un moment pour déclencher le phénomène (modification de la circulation océanique par exemple ?), et quelle part est due à l'amplification par les GES ? il me semble que ton calcul suppose que 100 % de l'effet est du aux GES.

j'ai trouvé cet article :http://www.nature.com/nature/journal...ture06400.html

qui dit :

We show that the onsets of environmental change (as recorded by the abundant occurrence (‘acme’) of the dinoflagellate cyst Apectodinium) and of surface-ocean warming (as evidenced by the palaeothermometer TEX86) preceded the light carbon injection by several thousand years. The onset of the Apectodinium acme also precedes the carbon isotope excursion in sections from the southwest Pacific Ocean8 and the North Sea, indicating that the early onset of environmental change was not confined to the New Jersey shelf. The lag of ~3,000 years between the onset of warming in New Jersey shelf waters and the carbon isotope excursion is consistent with the hypothesis that bottom water warming caused the injection of 13C-depleted carbon by triggering the dissociation of submarine methane hydrates1, 9, 10, but the cause of the early warming remains uncertain.

si l'injection de carbone a 3000 ans de retard sur le réchauffement, il y a forcément une autre cause que les auteurs décrivent comme "incertaine" !

[yves25]

Oui, c'est plus clair ainsi.
Apparemment, la quantité de carbone relarguée ne peut pas s'expliquer par la seule oxydation des clathrates. Il faudrait une injection initiale.
http://www.environment.harvard.edu/d...rag_beyond.pdf
Note que dans ce cas, la sensibilité que l'on pourrait dériver de ce réchauffement inclue la rétroaction des clathrates.

Mais là, je serais très prudent parce que les incertitudes me semblent considérables et parce que la rétroaction des clathrates n'est pas encore d'actualité (cad, pour le moment, le seuil de déclenchement semble encore assez loin)
Ce qui souligne bien que la sensibilité n'est pas constante.

[yves25]

Un article qui conforte cette idée d'une injection initiale (en fait en deux fois)
http://www.nature.com/ngeo/journal/v...ampaign=buffer
0,9 Pg de carbone /an pendant 2000 ans . soit presque 2000 Gt au total en ...un temps évidemment beaucoup plus long que ça sera pour les émissions humaines mais un total du même ordre de grandeur. (500 Gt sont déjà acquises).