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Ca ne se réchauffe plus depuis 1998
date 31 mai 2010
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Le réchauffement climatique s’est il stoppé en 1998 ?

L’argument des sceptiques...

Sur la période 1998-2005, la température n’a pas augmenté. Pourtant cette période coïncide avec des rejets massifs de CO2 dans l’atmosphère (Bob Carter)

Ce que dit la science...

La planète a continué à accumuler de la chaleur depuis 1998, l’influence des gaz à effet de serre d’origine anthropique ne s’est pas arrêtée. Cependant, la température de surface du globe est également le siège de variations naturelles dues aux interactions complexes entre l’océan et l’atmosphère notamment. 1998 fut une année particulièrement chaude à cause d’un fort événement El Niňo. Ainsi regarder des tendances sur des périodes trop courtes (inférieur à 30 ans par exemple) est trompeur car sur ce type de période, la variabilité naturelle du climat peut masquer le signal à long terme de réchauffement climatique lié à l’augmentation de gaz à effet de serre. Cette variabilité climatique naturelle peut-être comparée à un bruit qui masque une tendance à plus long terme (de la même façon qu’il est possible localement qu’un début de mois de Mars soit plus frais que la fin du mois de Février, ce qui ne remet pas en cause l’existence des saisons).

En effet, la planète Terre accumule de la chaleur à cause du déséquilibre énergétique au sommet de l’atmosphère lié à l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Les océans accumulent l’énergie issue de ce déséquilibre. Les surfaces terrestres absorbent également de l’énergie ainsi que la glace qui fond en utilisant ce surplus d’énergie en chaleur latente de changement d’état. Pour obtenir une vue d’ensemble du réchauffement climatique, il faut considérer le contenu thermique de la planète dans sa globalité.
Cette analyse a été menée par Murphy, en 2009, dans son étude intitulée An observationally based energy balance for the Earth since 1950 qui fait la somme des quantités de chaleur contenues dans les océans, l’atmosphère, la terre et la glace. Pour calculer le contenu thermique total de la Terre, les auteurs utilisent les données thermiques contenues dans les océans au-dessus de 700m de profondeur. Ils ont calculé la chaleur atmosphérique en utilisant les données des températures de surface ainsi que la capacité thermique de la troposphère. La chaleur sur terre ainsi que le contenu thermique de la glace (c.à.d. l’énergie nécessaire à la fonte d’un glacier) ont également été pris en compte.

Figure 1 : Bilan de chaleur de la planète Terre depuis 1950 (Murphy 2009). Les données pour l’océan sont issues de Domingues et al 2008. « Land + Atmosphere » (terre + atmosphère) inclut la chaleur utilisées pour fondre la glace.

Une observation du contenu thermique total de la planète Terre démontre clairement que l’effet de l’augmentation des gaz à effet de serre sur le bilan énergétique de la planète continue depuis 1998. La planète continue à accumuler de la chaleur. Alors pourquoi est-ce que les enregistrements des températures de surface indiquent 1998 comme étant l’année la plus chaude ? La Figure 1 montre que la capacité de réchauffement de la terre et de l’atmosphère est infime par rapport à celle des océans. Ainsi, des échanges moindres entre l’atmosphère et l’océan peuvent causer des changements significatifs des températures de surface
En 1998, un phénomène El Niňo particulièrement fort a causé un transfert de chaleur entre l’Océan Pacifique et l’atmosphère. En conséquence, nous avons vécu une hausse des températures terrestres. A la suite de 1998, un phénomène modéré La Nina (l’opposé d’El Nino) a eu un effet de tempérance sur la température globale. En 2009, le retour à des conditions El Nino a coïncidé avec les températures à la surface des océans les plus élevées jamais enregistrées sur les périodes Juin à Août. Les alternances El Nino-La Nina constituent en effet le signal de variabilité naturelle pour la température de surface de la Terre le plus fort. Il peut de ce fait « bruiter » en partie l’effet à plus long terme de l’augmentation des gaz effet de serre dans l’atmosphère.

Utilisation de moyennes mobiles pour discerner les tendances à long terme

A cause de cette variabilité interne du climat, les scientifiques emploient des méthodes statistiques pour discerner les tendances à long terme dans les courbes de température. La manière le plus simple est de faire abstraction des variations à court terme, pour révéler une tendance sous-jacente, ce qui est réalisé à l’aide du calcul de moyennes glissantes, comme utilisé dans l’étude « En attendant le refroidissement (Waiting for Cooling) » de Fawcett & Jones 2008 . La Figure 2 montre la moyenne mobile sur une période de 11 années : une moyenne calculée sur l’année en cours et les cinq années qui précèdent et suivent celle-ci. Trois bases de données ont été utilisées : NCDC, NASA-GISS et les données britanniques HadCRUT3. Quelle que soit la base utilisée, la moyenne glissante ne montre aucun signe d’un renversement du réchauffement climatique.

Figure 2 : Séries temporelles d’anomalies de température annuelle en moyenne globale (par rapport à 1961-1990) exprimées en degré Celsius (points), ainsi que la moyenne glissante sur 11 ans associée (en train plein). Les cercles bleus viennent du Hadley Centre (Angleterre), les diamants rouge du NASA GISS, les carrés verts du NOAA NCDC. NASA GISS et NOAA NCDC sont décalés dans la direction verticale par incréments de 0.5°C pour améliorer la lisibilité.

La tendance linéaire entre 1998 et 2007

Puis, Fawcett et Jones ont recherché des signes de refroidissement sur la décennie post-1998. Les trois bases de données montrent une tendance au réchauffement entre 1998 et 2007. Si les données de HadCRUT3 indiquent un réchauffement inférieur à celles de NASA GISS et NCDC, c’est probablement parce que la base HadCRUT n’inclut pas de données sur des parties de l’Arctique qui ont subi un fort réchauffement ces dernières années.

Figure 3 : Tendances linéaires (trait plein) pour les trois moyenne annuelle globale de température pour la décennie 1998-2007.

Retirer le signal ENSO du relevé des températures

La raison pour laquelle l’année 1998 fut si chaude est que le phénomène El Niño était particulièrement fort cette année-là. Fawcett et Jones ont retiré le signal ENSO en calculant une régression linéaire des températures globales en fonction du El Nino Southern Oscillation (ENSO) Index. Une description détaillée du processus peut être trouvée dans Fawcett 2007. Les résultats sont présentés sur la Figure 4.

Figure 4 : Séries temporelles d’anomalies de température annuelle en moyenne globale (par rapport à 1961-1990) exprimées en degré Celsius (points, cf. Figure 2) avec en trait plein les mêmes données où a été oté l’effet moyen de l’oscillation El Nino-La Nina.

Les trois bases de données démontrent que les températures anormalement hautes enregistrées en 1998 sont le résultat d’un phénomène El Niño particulièrement fort en 1997/98. Lorsque l’ajustement ENSO est réalisé, 1998 paraît bien moins remarquable que dans les données brutes. Dans les trois bases de données traitées pour ENSO, l’année la plus chaude jamais enregistrée est en fait 2006 et la tendance pour 1988 - 2007 est celle d’un réchauffement.

1998 est elle l’année la plus chaude ?

Des trois bases de données considérées, HadCRUT3, NASA-GISS et NCDC, seule HadCRUT3 montre 1998 comme l’année la plus chaude enregistrée. Pour NASA-GISS et NCDC, l’année la plus chaude est 2005. Une nouvelle analyse indépendante de la base HadCRUT explique cette différence. L’analyse a été menée par le Centre Européen de Prévisions Météorologiques à Moyen Terme (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts ou ECMWF) qui a calculé la température moyenne du globe, utilisant une batterie de données incluant des relevés de température faîtes en surface, par satellite, par sondes radio, à partir de bateaux et avec des bouées. Il a ainsi été démontré que si le réchauffement est supérieur à ce qu’indiquent les données HadCRUT, c’est parce que HadCRUT utilise des échantillons de régions qui ont moins été exposés au changement, en moyenne, que la planète dans son ensemble.

La Figure 5 met en évidence les régions d’échantillonnage HadCRUT comparées aux régions utilisées par l’ECMWF 2009. L’analyse de l’ECMWF montre que dans des régions terrestres qui ne fournissent pas beaucoup de données, telles que la Russie, l’Afrique et le Canada, un réchauffement terrestre important a eu lieu, et qui n’a pas été inclus dans les données HadCRUT. Cela a conduit l’ECMWF à inférer avec confiance que les résultats de l’analyse HadCRUT sont dans la fourchette basse du réchauffement mesurable.

Figure 5 : Augmentation de la température de surface (°C) entre les décennies 1989-98 et 1999-2008. La Figure du haut montre l’échantillonnage du HadCRUT, celle du bas de l’ECMWF.

Ce résultat n’est pas inattendu. Le NASA-GISS a en effet remarqué qu’un des facteurs les plus importants à l’année record 2005 est le réchauffement extrême de l’Arctique (Hansen 2006). Comme il y a peu de stations météorologiques dans l’Arctique, la NASA a extrapôlé des anomalies de températures à partir des stations les plus proches. Ils ont confirmé qu’un réchauffement important de l’Arctique était cohérent avec les relevés de températures effectués par satellite et les concentrations extrêmement basses de glace de mer.

Figure 6 : Anomalies de température de surface pour les 5 premières années du 21ième siècle (Hansen 2006)