Climat : Modélisation des températures récentes

Suite du billet sur El Niño et La Niña. L’index général de la série de billets sur le réchauffement climatique est disponible ici

NB. La modélisation de cette partie est une création de ma part, donc toute personnelle. Elle n’a pas vocation a être gravée dans le marbre, c’est un simple éclairage.

Je reprends ce graphique publié dans ce précédent billet :

On observe ainsi la hausse des températures, comme nous l’avons longuement étudiée, mais on note surtout qu’il est possible de décomposer cette courbe (rouge) en 2 :

En effet, la courbe des températures peut s’analyser comme la somme de deux autres courbes :

• une courbe de tendance relativement nette, à la hausse ;
• plus une courbe relativement cyclique.

Analysons chacune plus en détail.

1°) Tendance croissante

Les scientifiques ont montré que la tendance à la hausse est très probablement liée à l’effet de serre du CO₂. Rapprochons donc cette tendance de celle de la concentration en CO₂ :

Impressionnant, non ?

Je réponds par avance : cette courbe ne prouve rien si ce n’est qu’il y a une incroyable corrélation entre les deux. Ce sont les travaux scientifiques qui ont prouvé…

On est toutefois conforté par le fait que la Crise de 1929 puis la Seconde Guerre Mondiale ont entraîné une sérieuse dépression, qui a limité l’activité économique, ce qui a entrainé la cessation de la hausse des émissions, et donc la stabilisation pendant 15 ans du niveau de CO₂. Cette stabilisation a entraîné en retour une cessation de la hausse des températures et leur stabilisation pendant 20 ans. Une telle situation ne s’est pas reproduite par la suite, ni pour la concentration en gaz, ni pour les températures.

La tendance récente est criante :

On observe ainsi que, désormais, tous les 5 ans :

• la concentration en CO₂ augmente de 10 ppm (ce qui correspond à une fraction des rejets humains, celle qui n’est absorbée par les océans ni par la végétation) ;
• la température augmente de près de 0,1 °C.

Il est aisé de valider l’ordre de grandeur et le phénomène.

Nous avons vu dans ce billet que : l’effet de serre global est de l’ordre de +30 °C, et que le gaz carbonique est responsable d’environ 10 % de l’effet de serre total, soit +3 °C. Cet effet de serre est causé par une concentration de 300 ppm (parties par million) de CO₂. On peut donc dire qu’il semble bien que 100 ppm de CO₂ induisent 1°C de plus à conditions identiques.

Or, nous constatons qu’en 130 ans :

• le CO₂ que nous avons relâché a fait passer la concentration de 300 à 400 ppm ;
• la température a augmenté de +1°C ;

ce qui est cohérent avec l’estimation précédente…

Nous allons alors passer à la part cyclique.

2°) Part cyclique

Revenons alors à la part cyclique de la température de la planète :

Comme saute aux yeux un cycle d’une durée d’une dizaine d’années, on est tenté de chercher une corrélation avec la source évidente de chaleur : le Soleil (longuement étudié dans ce billet et celui-ci)

On note une assez bonne corrélation – qui semble évidente, au demeurant : quand l’activité du Soleil est plus puissante, la température est logiquement un peu plus élevée…

Zoomons sur la période récente, et rajoutons les années El Niño et La Niña, phénomène étudié dans ce billet :

On observe ici une très bonne corrélation jusqu’en 1995, un peu plus imparfaite depuis. El Niño et La Niña semblent être un bon facteur explicatif des écarts à l’estimation prévisible en fonction de la seule activité solaire.

Si on veut modéliser la part cyclique, on peut superposer les deux courbes :

On observe ainsi qu’une activité solaire à ± 100 taches solaires semble influer à ± 0,10°C sur la température.

3°) Modélisation finale et prévision

Ayant modélisé la tendance et la part cyclique, je vous propose le modèle de la température de la planète extrêmement simplifié suivant :

Estimation de l’Écart de Température = 0,0087*(CO₂) + 0,0013*(Taches solaires) – 2,935+ 0,11 {depuis 1995}

ce qui donne :

Vous noterez que j’ai en quelque sorte « triché » : le modèle marche bien jusqu’en 1995, mais depuis cette date la température est bien plus élevée que prévu, et ce de façon quasi constante. J’ai donc dû redresser en dur de +0,11 °C à partir de 1995. Ceci est inquiétant, car cela pourrait être un signe d’un emballement du réchauffement climatique, c’est-à-dire de la difficulté qu’aurait la planète à limiter la hausse des températures dans le futur – certaines digues climatiques ayant été irrémédiablement détruites. À suivre pour confirmer ou infirmer…

Entendons-nous bien : il s’agit d’un simple modèle « coin de table », bien éloigné des modèles précis qui nécessitent des dizaines ou centaines de paramètres.

Il vise simplement à mettre en exergue les deux paramètres considérés actuellement par la communauté scientifique comme les moteurs du réchauffement climatique actuel.

Enfin, comme un modèle n’est utile que s’il aboutit à des prévisions fiables, je me lance et vous propose cette estimation du climat de la prochaine décennie :

Ainsi, 2011, 2012 et 2013 devraient être sur une tendance plutôt croissante.

Rendez-vous en 2020 ! 🙂 (ok, nous ferons des points d’étape – mais soyez indulgents sur ce petit modèle…)

Dans le billet suivant, vous trouverez un décryptage de l’imposture Svensmark.