Le chaos et le paradigme du forçage climatique*
Les scientifiques de GIEC de l’ONU qui écrivent le rapport guidant la politique énergétique sur l’utilisation des hydrocarbures opèrent sous l’assertion que le système climatique a un état moyen préféré, naturel et constant dont il ne dévie que sous l’influence des actions humaines. Ils construisent leurs modèles climatiques de façon à ce que ceux-ci ne produisent pas de réchauffement ou de refroidissement sauf sous l’influence croissante d’un forçage climatique en provenance de gaz à effet de serre anthropiques, des aérosols ou des éruptions volcaniques.
L’attitude imposée de leurs “mesures de contrôle” est de manière admise, nécessaire, parce que beaucoup de processus physiques dans les modèles ne sont pas connus suffisamment bien depuis l’observation et les principes premiers et ainsi les modèles doivent-ils être ajustés jusqu’à ce qu’ils produisent ce qui pourrait être considéré comme le comportement de “l’hypothèse nulle”, ce qui veut dire dans leur façon de voir le monde qu’il n’y a pas de réchauffement ni de refroidissement sur le long terme.
Ce que je veux discuter ici N’EST PAS de savoir s’il y a d’autres agents de forçage du changement climatique, comme le soleil et son activité. Ceci est une discussion tout à fait valide, mais je ne vais pas y référer ici. Par contre, je désire aborder la question s’il y a vraiment un état moyen sur lequel le système climatique de la planète est constamment en train de se réajuster, même s’il est constamment perturbé dans différentes directions par le soleil.
S’il y a un tel état moyen préféré du climat, alors le paradigme du forçage du changement climatique est valide. Dans ce système de pensée, toute anomalie de la température globale moyenne de cet état préféré de nature est résisté par un “feedback” radiatif, c’est à dire, des changements dans l’équilibre radiatif énergétique de la planète en réponse aux conditions trop chaudes ou trop froides. Ces changements radiatifs pousseraient constamment le sytème vers son état moyen naturellement préféré.
Mais qu’en est-il s’il n’y a pas qu’un seul état préféré ?
Je pense que le paradigme de feedback du forçage s’applique au moins aux fluctuations d’une année sur l’autre, parce que les diagrammes d’espace de phase des co-variations entre la température et le flux radiatif apparaissent juste comme ce qu’on pourrait en attendre depuis la perspective F-F. J’en ai parlé dans mon post d’hier.
Là où le paradigme de F-F paraît ne pas pouvoir être applicable est dans le contexte des changements climatiques de long terme qui sont le résultat de fluctuations internes.
Chaos dans le système climatique
Tout le monde reconnaît que les flots de fluide océan-atmosphère représentent un système dynamique non linéaire. De tels systèmes, bien que déterministes (pouvant être décrits avec des équations physiques connues), sont difficiles à prédire pour leur comportement futur à cause de leur dépendance sensitive de l’état courant. Ceci s’appelle “la dépendance sensitive des conditions initiales” et c’est pourquoi la météo ne peut pas être prédite plus d’une semaine environ à l’avance.
La raison pour laquelle la plupart des chercheurs sur le climat ne pensent pas que ceci est important pour la prévision du climat est parce qu’ils gèrent la situation depuis la perspective de comment le climat futur pourrait être différent du climat d’aujourd’hui dans un sens de moyenne temporelle… dû non pas aux changements des conditions initiales, mais des “conditions contingentes” c’est à dire de l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère.
Les humains changent légèrement les règles par lesquelles le climat s’opère, c’est à dire les 1-2% estimés de changement du ratio de refroidissement du système climatique via l’espace, à cause de l’augmentation [anthropique] du CO2.
Il y a toujours des variations chaotiques dans le système climatique, c’est pourquoi n’importe quel modèle climatique forcé avec la même augmentation de CO2 mais au départ avec des conditions initiales différentes en 1760, va produire une température moyenne globale différente en disons 2050 ou 2060.
Mais que dire si le système climatique entreprend ses propres changements chaotiques substantiels sur le long terme, disons sur une échelle de 100 à 1000 ans ? Le GIEC assume que ceci ne se produit pas. Mais les océans ont une échelle de temps très longue de manière inhérente, qui va de quelques dizaines d’années à un millénaire. Une quantité inhabituellement grande d’eau froide des profondeurs, qui s’est formée à la surface de l’océan arctique sur un siècle peut prendre des siècles voire même des millénaires avant de refaire surface disons sous les tropiques. Ce laps de temps peut introduire une très grande variété de comportements complexes dans le système climatique et est capable de produire un changement climatique juste par lui-même.
Même le soleil, que nous percevons comme une boule de gaz en combustion permanente, produit un cycle d’activité solaire (les fameuses “tâches solaires”) sur une duré de 11 ans, ce cycle lui-même change d’intensité sur des centaines d’années. Il semblerait que chaque processus de la nature s’organise sur des échelles de temps préférées, que certains qualifient de comportement cyclique.
Ce comportement chaotique de changement climatique aurait un impact sur la validité du paradigme de feedback du forçage aussi bien que sur notre capacité à déterminer les futurs états du climat et la sensibilité du système climatique à l’augmentation du CO2. Si le système climatique possède des états différents mais stables et énergétiquement équilibrés, cela pourrait vouloir dire que le changement climatique est trop complexe pour être prédit avec un niveau utile de précision.
El Nino / La Nina comme exemple de cycle chaotique
La plupart des chercheurs sur le climat voient le chaud El Niño et la fraîche La Niña comme des épisodes d’anomalies d’un état climatique moyen. Mais je pense qu’ils sont vus de manière plus précise sous la forme d’une bifurcation dans le système climatique chaotique. En d’autres termes, pendant l’hiver dans l’hémisphère nord, il y a deux différents états de climat (El Nino ou La Nina) vers lesquels le système tend. Chacun possède sa propre configuration relativement stable sur les mouvements des vents du Pacifique, des cycles de température de l’eau de surface, des nuages et de la température globale moyenne. Donc dans un sens, El Nino et La Nina sont deux états différents du climat entre lesquels la Terre a du mal à choisir chaque année. L’un est un état global chaud, l’autre froid. Ce comportement de bifurcation “chaotique” a été décrit dans le contexte même de système extrêmement simples d’équations non-linéaires, bien plus simples que les équations décrivant le véritable système climatique évoluant sur la base du temps.
La période chaude médiévale (PCM) et le petit âge glaciaire (PAG)
La plupart des archives historiques et preuves par procuration des températures montrent que la période chaude médiévale et le Petit Age Glaciaire sont bien des évènements historiques réels. Je sais que pas mal de personnes essaient d’expliquer ces évènements comme étant une réponse à une sorte d’agent de forçage extérieur, disons des effets indirects solaires dûs à des changements à long terme de l’activité des taches solaire. Ceci est une tendance humaine naturelle… Nous voyons un changement et nous assumons qu’il doit y avoir une cause externe pour ce changement.
Mais un système dynamique non-linéaire n’a pas besoin de forçage extérieur pour faire l’expérience d’un changement. Je ne dis pas que la PCM et le PAG ne furent pas soumises à un forçage extérieur, mais seulement que leur explication ne demande pas nécessairement de prendre en compte un forçage extérieur.
Il pourrait y avoir des modes internes de fluctuations chaotiques dans la circulation océanique qui produisent leur propre état climatique stable qui diffère dans la température moyenne globale de disons 1 degré Celsius. Une possibilité serait qu’ils aient des cycles de température de surface légèrement différents ou aussi bien la vitesse des vents océaniques, qui peut provoquer une différence dans la quantité de nuages qui pourrait altérer la réflexion planétaire de la lumière et donc la quantité de lumière disponible pour le système climatique. Ou, les systèmes de précipitations produits par les différents états climatiques pourraient avoir des efficacité différentes ce qui influerait sur la quantité moyenne du principal gaz à effet de serre de l’atmosphère terrestre: la vapeur d’eau.
Le changement climatique chaotique et le paradigme de Feedback du Forçage
Si le sytème climatique a des états multiples et stables, chacun avec sa propre fluidité énergétique légèrement différente des autres qui produisent toujours un équilibre énergétique global et des températures relativement constantes (qu’elles soient plus chaudes ou plus froides…), alors le “cadre du feedback de forçage” ne s’appliquerait pas à ces variations climatiques, parce qu’il n’y a pas d’état climatique moyen normal sur lequel le “feedback” pousse constamment le système à retourner.
Une partie de la raison de ce post est la discussion permanente que j’ai eue toutes ces années avec Christopher [Game] sur ces problèmes et je veux qu’il sache que je ne suis pas totalement sourd à ses préoccupations sur le FFF. Comme je l’ai déjà dit, nous voyons le type de comportement de feedback de forçage dans les fluctuations climatiques à court-terme, mais je suis d’accord pour dire que le FFF ne serait pas applicable sur les fluctuations à long-terme. En ce sens, je pense que Christopher Game a raison.
Le GIEC de l’ONU ne veut rien avoir à faire avec cette affaire
Il est clair que le GIEC de l’ONU, par sa charte même, est essentiellement préoccupé par le changement climatique humain. En résultat d’influence politique (en relation avec le désir de réglementation gouvernementales sur le secteur privé), il ne s’occupera jamais sérieusement de la possibilité du fait que le changement climatique de long-terme pourrait bien être une partie intégrante de la nature. Seuls ces scientifiques qui soutiennent cette vision anthropique du changement climatique sont autorisés à jouer dans le bac à sable du GIEC.
Un chaos substantiel dans le système climatique injecte un grand composant d’incertitude dans toutes les prédictions futures sur le changement climatique, incluant notre capacité à déterminer la sensibilité du climat. Cela réduit la valeur pratique des efforts de modelage climatique, qui coûtent des milliards de dollars et soutient les carrières de milliers de chercheurs. Alors que je suis généralement un soutien du modelage du climat, je suis sceptique et de manière appropriée sur la capacité des modèles climatiques courants de fournir une confiance suffisante pour [faire] prendre des décisions politiques onéreuses sur l’énergie.
Les scientifiques de GIEC de l’ONU qui écrivent le rapport guidant la politique énergétique sur l’utilisation des hydrocarbures opèrent sous l’assertion que le système climatique a un état moyen préféré, naturel et constant dont il ne dévie que sous l’influence des actions humaines. Ils construisent leurs modèles climatiques de façon à ce que ceux-ci ne produisent pas de réchauffement ou de refroidissement sauf sous l’influence croissante d’un forçage climatique en provenance de gaz à effet de serre anthropiques, des aérosols ou des éruptions volcaniques.
L’attitude imposée de leurs “mesures de contrôle” est de manière admise, nécessaire, parce que beaucoup de processus physiques dans les modèles ne sont pas connus suffisamment bien depuis l’observation et les principes premiers et ainsi les modèles doivent-ils être ajustés jusqu’à ce qu’ils produisent ce qui pourrait être considéré comme le comportement de “l’hypothèse nulle”, ce qui veut dire dans leur façon de voir le monde qu’il n’y a pas de réchauffement ni de refroidissement sur le long terme.
Ce que je veux discuter ici N’EST PAS de savoir s’il y a d’autres agents de forçage du changement climatique, comme le soleil et son activité. Ceci est une discussion tout à fait valide, mais je ne vais pas y référer ici. Par contre, je désire aborder la question s’il y a vraiment un état moyen sur lequel le système climatique de la planète est constamment en train de se réajuster, même s’il est constamment perturbé dans différentes directions par le soleil.
S’il y a un tel état moyen préféré du climat, alors le paradigme du forçage du changement climatique est valide. Dans ce système de pensée, toute anomalie de la température globale moyenne de cet état préféré de nature est résisté par un “feedback” radiatif, c’est à dire, des changements dans l’équilibre radiatif énergétique de la planète en réponse aux conditions trop chaudes ou trop froides. Ces changements radiatifs pousseraient constamment le sytème vers son état moyen naturellement préféré.
Mais qu’en est-il s’il n’y a pas qu’un seul état préféré ?
Je pense que le paradigme de feedback du forçage s’applique au moins aux fluctuations d’une année sur l’autre, parce que les diagrammes d’espace de phase des co-variations entre la température et le flux radiatif apparaissent juste comme ce qu’on pourrait en attendre depuis la perspective F-F. J’en ai parlé dans mon post d’hier.
Là où le paradigme de F-F paraît ne pas pouvoir être applicable est dans le contexte des changements climatiques de long terme qui sont le résultat de fluctuations internes.
Chaos dans le système climatique
Tout le monde reconnaît que les flots de fluide océan-atmosphère représentent un système dynamique non linéaire. De tels systèmes, bien que déterministes (pouvant être décrits avec des équations physiques connues), sont difficiles à prédire pour leur comportement futur à cause de leur dépendance sensitive de l’état courant. Ceci s’appelle “la dépendance sensitive des conditions initiales” et c’est pourquoi la météo ne peut pas être prédite plus d’une semaine environ à l’avance.
La raison pour laquelle la plupart des chercheurs sur le climat ne pensent pas que ceci est important pour la prévision du climat est parce qu’ils gèrent la situation depuis la perspective de comment le climat futur pourrait être différent du climat d’aujourd’hui dans un sens de moyenne temporelle… dû non pas aux changements des conditions initiales, mais des “conditions contingentes” c’est à dire de l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère.
Les humains changent légèrement les règles par lesquelles le climat s’opère, c’est à dire les 1-2% estimés de changement du ratio de refroidissement du système climatique via l’espace, à cause de l’augmentation [anthropique] du CO2.
Il y a toujours des variations chaotiques dans le système climatique, c’est pourquoi n’importe quel modèle climatique forcé avec la même augmentation de CO2 mais au départ avec des conditions initiales différentes en 1760, va produire une température moyenne globale différente en disons 2050 ou 2060.
Mais que dire si le système climatique entreprend ses propres changements chaotiques substantiels sur le long terme, disons sur une échelle de 100 à 1000 ans ? Le GIEC assume que ceci ne se produit pas. Mais les océans ont une échelle de temps très longue de manière inhérente, qui va de quelques dizaines d’années à un millénaire. Une quantité inhabituellement grande d’eau froide des profondeurs, qui s’est formée à la surface de l’océan arctique sur un siècle peut prendre des siècles voire même des millénaires avant de refaire surface disons sous les tropiques. Ce laps de temps peut introduire une très grande variété de comportements complexes dans le système climatique et est capable de produire un changement climatique juste par lui-même.
Même le soleil, que nous percevons comme une boule de gaz en combustion permanente, produit un cycle d’activité solaire (les fameuses “tâches solaires”) sur une duré de 11 ans, ce cycle lui-même change d’intensité sur des centaines d’années. Il semblerait que chaque processus de la nature s’organise sur des échelles de temps préférées, que certains qualifient de comportement cyclique.
Ce comportement chaotique de changement climatique aurait un impact sur la validité du paradigme de feedback du forçage aussi bien que sur notre capacité à déterminer les futurs états du climat et la sensibilité du système climatique à l’augmentation du CO2. Si le système climatique possède des états différents mais stables et énergétiquement équilibrés, cela pourrait vouloir dire que le changement climatique est trop complexe pour être prédit avec un niveau utile de précision.
El Nino / La Nina comme exemple de cycle chaotique
La plupart des chercheurs sur le climat voient le chaud El Niño et la fraîche La Niña comme des épisodes d’anomalies d’un état climatique moyen. Mais je pense qu’ils sont vus de manière plus précise sous la forme d’une bifurcation dans le système climatique chaotique. En d’autres termes, pendant l’hiver dans l’hémisphère nord, il y a deux différents états de climat (El Nino ou La Nina) vers lesquels le système tend. Chacun possède sa propre configuration relativement stable sur les mouvements des vents du Pacifique, des cycles de température de l’eau de surface, des nuages et de la température globale moyenne. Donc dans un sens, El Nino et La Nina sont deux états différents du climat entre lesquels la Terre a du mal à choisir chaque année. L’un est un état global chaud, l’autre froid. Ce comportement de bifurcation “chaotique” a été décrit dans le contexte même de système extrêmement simples d’équations non-linéaires, bien plus simples que les équations décrivant le véritable système climatique évoluant sur la base du temps.
La période chaude médiévale (PCM) et le petit âge glaciaire (PAG)
La plupart des archives historiques et preuves par procuration des températures montrent que la période chaude médiévale et le Petit Age Glaciaire sont bien des évènements historiques réels. Je sais que pas mal de personnes essaient d’expliquer ces évènements comme étant une réponse à une sorte d’agent de forçage extérieur, disons des effets indirects solaires dûs à des changements à long terme de l’activité des taches solaire. Ceci est une tendance humaine naturelle… Nous voyons un changement et nous assumons qu’il doit y avoir une cause externe pour ce changement.
Mais un système dynamique non-linéaire n’a pas besoin de forçage extérieur pour faire l’expérience d’un changement. Je ne dis pas que la PCM et le PAG ne furent pas soumises à un forçage extérieur, mais seulement que leur explication ne demande pas nécessairement de prendre en compte un forçage extérieur.
Il pourrait y avoir des modes internes de fluctuations chaotiques dans la circulation océanique qui produisent leur propre état climatique stable qui diffère dans la température moyenne globale de disons 1 degré Celsius. Une possibilité serait qu’ils aient des cycles de température de surface légèrement différents ou aussi bien la vitesse des vents océaniques, qui peut provoquer une différence dans la quantité de nuages qui pourrait altérer la réflexion planétaire de la lumière et donc la quantité de lumière disponible pour le système climatique. Ou, les systèmes de précipitations produits par les différents états climatiques pourraient avoir des efficacité différentes ce qui influerait sur la quantité moyenne du principal gaz à effet de serre de l’atmosphère terrestre: la vapeur d’eau.
Le changement climatique chaotique et le paradigme de Feedback du Forçage
Si le sytème climatique a des états multiples et stables, chacun avec sa propre fluidité énergétique légèrement différente des autres qui produisent toujours un équilibre énergétique global et des températures relativement constantes (qu’elles soient plus chaudes ou plus froides…), alors le “cadre du feedback de forçage” ne s’appliquerait pas à ces variations climatiques, parce qu’il n’y a pas d’état climatique moyen normal sur lequel le “feedback” pousse constamment le système à retourner.
Une partie de la raison de ce post est la discussion permanente que j’ai eue toutes ces années avec Christopher [Game] sur ces problèmes et je veux qu’il sache que je ne suis pas totalement sourd à ses préoccupations sur le FFF. Comme je l’ai déjà dit, nous voyons le type de comportement de feedback de forçage dans les fluctuations climatiques à court-terme, mais je suis d’accord pour dire que le FFF ne serait pas applicable sur les fluctuations à long-terme. En ce sens, je pense que Christopher Game a raison.
Le GIEC de l’ONU ne veut rien avoir à faire avec cette affaire
Il est clair que le GIEC de l’ONU, par sa charte même, est essentiellement préoccupé par le changement climatique humain. En résultat d’influence politique (en relation avec le désir de réglementation gouvernementales sur le secteur privé), il ne s’occupera jamais sérieusement de la possibilité du fait que le changement climatique de long-terme pourrait bien être une partie intégrante de la nature. Seuls ces scientifiques qui soutiennent cette vision anthropique du changement climatique sont autorisés à jouer dans le bac à sable du GIEC.
Un chaos substantiel dans le système climatique injecte un grand composant d’incertitude dans toutes les prédictions futures sur le changement climatique, incluant notre capacité à déterminer la sensibilité du climat. Cela réduit la valeur pratique des efforts de modelage climatique, qui coûtent des milliards de dollars et soutient les carrières de milliers de chercheurs. Alors que je suis généralement un soutien du modelage du climat, je suis sceptique et de manière appropriée sur la capacité des modèles climatiques courants de fournir une confiance suffisante pour [faire] prendre des décisions politiques onéreuses sur l’énergie.
Dr. Roy Spencer
(*)
Note de Résistance 71: Nous avons traduit par “ paradigme de feedback
du forçage climatique” ce que le professeur Spencer appelle en anglais:
“forcing-feedback paradigm” ou F-F dans son texte original.
NOTE: J’ai déjà écrit à ce sujet auparavant, mais il est suffisamment important pour qu’on continue d’y penser. Ceci a également trait au paradigme du forçage climatique, que je défends de manière générale, mais sur lequel je vais ici prendre une position sceptique dans le contexte d’un changement climatique à long terme.
NOTE: J’ai déjà écrit à ce sujet auparavant, mais il est suffisamment important pour qu’on continue d’y penser. Ceci a également trait au paradigme du forçage climatique, que je défends de manière générale, mais sur lequel je vais ici prendre une position sceptique dans le contexte d’un changement climatique à long terme.
Article original
Traduit de l’anglais par Résistance 71
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire
Remarque : Seul un membre de ce blog est autorisé à enregistrer un commentaire.