Une image simpliste de l’évolution du climat basée sur un seul paramètre peut conduire à des conclusions erronées.

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Par Richard S. Lindzen, Professeur émérite à l’Alfred P. Sloan Department of Atmospheric Sciences, MIT, Cambridge, Massachusetts

Avant-propos de votre serviteur. J’ai osé imposer à mes lecteurs la laborieuse lecture d’un document scientifique apportant des preuves irréfutables de l’imposture qu’utilisent les pays occidentaux pour justifier des décisions ruineuses pour leur économie afin de sauver le climat. Cette année 2020 sera encore déclarée l’année la plus chaude après le début de l’ère industrielle et c’est tout à fait vrai puisque depuis 1998 la température moyenne globale n’a pas évolué, donc les années à venir resteront les « plus chaudes » jusqu’au refroidissement prévu par les spécialistes dans le domaine du climat. Lindzen démonte la théorie du réchauffement du climat adossée sur un seul facteur, le CO2. Si j’ai pris la peine de traduire son article c’est simplement parce qu’il est compréhensible et qu’il doit être lu et dispersé autour de vous car il est solide et incontestable. Si l’un de mes lecteurs désire contacter Richard Lindzen voici son adresse électronique : rlindzen@mit.edu . Bonne lecture.

Résumé. La nature du système climatique est passée en revue. Ensuite, l’histoire des approches scientifiques des principaux problèmes climatiques est examinée, notant que la centralité de la contribution du dioxyde de carbone est relativement récente et probablement inappropriée pour une grande partie de l’histoire climatique de la Terre. La faiblesse de caractériser le comportement climatique global en utilisant un seul processus physique, le forçage radiatif moyenné à l’échelle mondiale, est illustrée en considérant le rôle d’un processus également bien connu, le transport thermique méridional par des processus hydrodynamiques qui, en changeant la différence de température entre l’Equateur et les pôles, a également un impact sur la température moyenne mondiale.

Introduction. Le tableau actuel de la question du réchauffement climatique présenté au grand public repose sur le fait que le CO2 absorbe et émet dans l’infrarouge, et que son ajout dans l’atmosphère doit donc conduire à un certain réchauffement. En effet, la terre se réchauffe depuis la fin du petit âge glaciaire, et le niveau de CO2 a en effet augmenté, mais cela ne constitue guère une preuve. Cependant, le fait que des modèles informatiques à grande échelle puissent être réalisés pour reproduire le réchauffement avec l’augmentation du CO2 est considéré comme une preuve solide. Au-delà de cela, l’affirmation selon laquelle tout réchauffement indique une catastrophe, surtout si elle est supérieure à l’objectif défini politiquement de + 1,5 °C (dont plus de 1 °C a déjà eu lieu), et exige des réductions importantes de l’utilisation des combustibles fossiles [16] (cf. références en fin de traduction).

Bien qu’il soit souvent noté que le réchauffement par effet de serre est connu depuis longtemps dans la littérature sur le climat, il s’avère que cela n’était généralement pas considéré comme une cause majeure du changement climatique avant les années 1980. Dans cet article, nous présentons une description du système climatique afin de replacer le rôle du réchauffement par effet de serre dans un contexte approprié. Nous examinons ensuite comment le climat était perçu dans la littérature antérieure (ainsi que certains travaux plus récents), et comparons cela avec l’approche actuelle. Il est démontré qu’il existe des raisons substantielles de considérer la présente explication publiquement acceptée comme improbable.

Le système climatique. Ce qui suit est une description totalement non controversée du système climatique.

i. Le cœur du système que nous examinons consiste en deux fluides turbulents, l’atmosphère et les océans, interagissant l’un avec l’autre.

ii. Les deux fluides se trouvent sur une planète en rotation qui est chauffée de manière différentielle par le soleil.

Cela se réfère simplement au fait que le rayonnement solaire est directement incident à l’équateur alors qu’il effleure à peine la terre aux pôles. Le chauffage inégal entraîne la circulation de l’atmosphère et ces mouvements sont responsables du transport méridional de la chaleur.

iii. La composante océanique a des systèmes de circulation avec des échelles de temps allant des années aux millénaires, et ces systèmes transportent la chaleur vers et depuis la surface.

Le forçage de l’océan est complexe. En plus du chauffage différentiel, il y a le forçage par le vent et les injections d’eau douce. En raison de la densité plus élevée de l’eau par rapport à l’air, les circulations sont beaucoup plus lentes dans l’océan et les circulations peuvent avoir de très longues échelles de temps. Le fait que ces circulations transportent la chaleur vers et depuis la surface signifie que la surface n’est jamais en équilibre avec l’espace.

iv. En plus des océans, l’atmosphère interagit avec une surface terrestre extrêmement irrégulière. Le flux d’air est fortement déformé par le passage sur les principales hétérogénéités topographiques et thermiques de la surface qui forment des ondulations à l’échelle planétaire et celles-ci impactent fortement les variations régionales lointaines du climat qui, il s’avère, sont généralement insuffisamment décrites dans les modèles [3].

v. Un constituant essentiel du composant atmosphérique est l’eau dans les phases liquide, solide et vapeur, et les changements de phase ont de vastes ramifications énergétiques. Chacune de ces phases physiques de l’eau a un rôle également extrêmement important.

Le dégagement de chaleur lorsque la vapeur d’eau se condense conduit à la formation de nuages d’orage (appelés cumulonimbus) et ce processus est important. De plus, les nuages sont constitués d’eau sous forme de fines gouttelettes et de glace sous forme de fins cristaux. Normalement, ces fines gouttelettes et cristaux sont suspendus par l’augmentation des courants d’air, mais lorsque ceux-ci deviennent suffisamment gros, ils tombent dans l’air ascendant sous forme de pluie et de neige. Non seulement les énergies impliquées dans les transformations de phase sont importantes, mais le fait est que la vapeur d’eau et les nuages (à base de glace et d’eau) affectent fortement le rayonnement. Les deux substances à effet de serre les plus importantes sont de loin la vapeur d’eau et les nuages. Les nuages sont également d’importants réflecteurs de la lumière solaire. Ces questions sont examinées en détail dans les rapports du GIEC WG1, dont chacun reconnaît ouvertement les nuages comme sources principales d’incertitude dans la modélisation du climat.

vi. Le bilan énergétique de ce système implique l’absorption et la réémission d’environ 240 W / m2. Le doublement du CO2 entraîne une perturbation un peu inférieure à 2% de ce bilan (4 W / m2) [33]. Il en va de même pour les changements dans les nuages et autres fonctionnalités, et ces changements sont courants.

La Terre reçoit environ 340 W / m2 du soleil, mais environ 100 W / m2 est simplement renvoyé dans l’espace à la fois par la surface de la Terre et, plus important encore, par les nuages. Cela laisserait environ 240 W / m2 que la terre devrait réémettre pour établir l’équilibre. Le soleil rayonne dans la partie visible du spectre de rayonnement parce que sa température est d’environ 6000 °K. Si la Terre n’avait pas du tout d’atmosphère (mais à des fins d’argument, si elle réfléchissait toujours 100 W / m2), elle devrait rayonner à une température d’environ 255 °K (- 18 °C), et, à cette température, le rayonnement se trouve principalement dans l’infrarouge.

Bien sûr, la Terre a une atmosphère et des océans, ce qui introduit une multitude de complications. L’évaporation des océans produit de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, et la vapeur d’eau absorbe très fortement et émet des rayonnements dans l’infrarouge. La vapeur d’eau empêche essentiellement le rayonnement infrarouge de quitter la surface de la Terre, provoquant le réchauffement de cette surface et (par conduction) de l’air adjacent à la surface, et la convection s’installe. La combinaison des processus radiatifs et convectifs entraîne une diminution de la température avec la hauteur. Pour compliquer les choses, la quantité de vapeur d’eau que l’air peut contenir diminue rapidement à mesure que la température diminue. Au-dessus d’une certaine hauteur, il reste si peu de vapeur d’eau que le rayonnement à ce niveau peut maintenant s’échapper dans l’espace. C’est à ce niveau élevé (environ 5 km) que la température doit être d’environ 255 °K pour équilibrer le rayonnement entrant. Cependant, comme la température diminue avec la hauteur, la surface de la Terre doit maintenant être en fait plus chaude que 255 °K. Il s’avère qu’elle doit être d’environ 288 °K (15 °C, ce qui est en effet la température moyenne de la surface de la Terre). L’ajout d’autres gaz à effet de serre (comme le CO2) augmente encore le niveau d’émission et provoque une augmentation supplémentaire de la température du sol. On estime que le doublement du CO2 équivaut à un forçage d’environ 4 W / m2, ce qui représente un peu moins de 2% des 240 W / m2 entrants nets.

La situation peut en fait être plus compliquée si des nuages de type cirrus de niveau supérieur sont présents. Ce sont des absorbeurs et émetteurs de rayonnement infrarouge très puissants qui bloquent efficacement le rayonnement infrarouge vers le bas. Ainsi, lorsque de tels nuages sont présents au-dessus d’environ 5 km, avec leur sommet à plus de 5 km d’altitude, ils déterminent le niveau d’émission. Cela rend la température du sol (c’est-à-dire l’effet de serre) dépendante de la couverture nuageuse. La quantification de cet effet peut être trouvée dans Rondanelli et Lindzen [29].

De nombreux facteurs, notamment les fluctuations de la zone et de la hauteur moyenne des nuages, la couverture neigeuse, les circulations océaniques, etc… entraînent généralement des modifications du budget radiatif comparables à celles du doublement du CO2. Par exemple, l’effet radiatif moyen global net des nuages est de l’ordre de – 20 W / m2 (effet de refroidissement). Un forçage de 4 W / m2, à partir d’un doublement de CO2, ne correspond donc qu’à une variation de 20% de l’effet net des nuages.

vii. Il est important de noter qu’un tel système fluctuera avec des échelles de temps allant de quelques secondes à des millénaires même en l’absence de forçage explicite autre qu’un Soleil ayant une activité fixe.

Une grande partie de la littérature populaire (des deux côtés du débat sur le climat) suppose que tous les changements doivent être entraînés par un facteur externe. Bien sûr, le système climatique est entraîné par le Soleil, mais même si le forçage solaire était constant, le climat continuerait de varier. De plus, étant donné la nature massive des océans, de telles variations peuvent impliquer des échelles de temps de millénaires plutôt que de millisecondes. El Nino est un exemple relativement court impliquant quelques années, mais la plupart de ces variations temporelles internes sont trop longues pour être même identifiées dans notre système de données instrumentales relativement court. La nature a de nombreux exemples de variabilité autonome, notamment le cycle des taches solaires d’environ 11 ans et les inversions du champ magnétique terrestre tous les deux cent mille ans environ. À cet égard, le système climatique n’est pas différent des autres systèmes naturels, c’est-à-dire qu’il peut présenter une variabilité autonome. Des exemples bien connus comprennent l’oscillation quasi biennale de la stratosphère tropicale, l’oscillation australe El-Nino, l’oscillation multidécennale atlantique et l’oscillation décennale du Pacifique.

viii. Bien sûr, ces systèmes répondent également au forçage externe, mais un tel forçage n’est pas nécessaire pour qu’ils présentent une variabilité.

Se limiter à des questions totalement non controversées signifie que la description ci-dessus n’est pas entièrement complète, mais elle montre l’hétérogénéité, les nombreux degrés de liberté et les nombreuses sources de variabilité du système climatique.

L’évaluation «consensuelle» de ce système est aujourd’hui la suivante : Dans ce système multifactoriel complexe, le climat (qui, lui-même, se compose de nombreuses variables – en particulier la différence de température entre l’équateur et les pôles) est décrit par une seule variable, la variation de la température moyenne mondiale, et est contrôlé par la perturbation de 1 à 2% du budget énergétique due à une seule variable (n’importe quelle variable) parmi de nombreuses variables d’importance comparable. Allons plus loin et désignons le CO2 comme unique contrôle. Bien que nous ne soyons pas sûrs du budget de cette variable, nous savons précisément quelles politiques mettre en œuvre pour la contrôler.

Comment une image aussi naïve a-t-elle pu être acceptée, non seulement par les partisans de ce seul paramètre, mais aussi par la plupart des sceptiques ? Après tout, nous consacrons une grande partie de nos efforts à discuter des relevés des températures mondiales, de la sensibilité au climat, etc… En bref, nous sommes guidés par cette ligne de pensée.

Historique

En fait, ce point de vue sur le climat a été initialement rejeté par de nombreuses personnalités, dont le directeur du Scripps Institute of Oceanography (1), le directeur du Centre européen de prévision météorologique à moyen terme (2), le chef de l’Organisation météorologique mondiale (3), le chef de l’unité de recherche sur le climat de l’Université d’East Anglia (4), l’ancien chef du British Meteorological Office (5), un ancien président de la US National Academy of Science (6), les principaux climatologues soviétiques (7) etc. Même en 1988, lorsque James Hansen a présenté son célèbre témoignage au Sénat américain, Science Magazine a fait état d’un scepticisme généralisé dans la petite communauté des climatologues d’alors. Cependant, tous ces individus appartenaient à une génération plus âgée et beaucoup sont maintenant morts. Entre 1988 et 1994, les choses ont radicalement changé. Aux États-Unis, le financement pour le climat a augmenté d’un facteur d’environ 15. Cela a entraîné une forte augmentation du nombre de personnes intéressées à travailler en tant que « climatologues », et les nouveaux climatologues ont compris que la raison du financement était l’ « alarme de réchauffement climatique ».

En France, dans les années 60, il y avait essentiellement un seul météorologiste théorique, Queney. Aujourd’hui, des centaines sont impliqués dans les modèles sinon la théorie, et cela est largement dû au « réchauffement climatique ». Est-il déraisonnable de se demander si un seul mouvement politique n’a pas réussi à saisir ce domaine scientifique ?

Note. (1) William Nierenberg, (2) Lennard Bengtsson, (3) Askel Wiin-Nielsen, (4) Hubert Lamb, (5) Basil John Mason, (6) Frederick Seitz, (7) Mikhail Budyko, Yuri Izrael et Kiril Kondratiev.

Quelle était la situation auparavant ? Pendant la majeure partie du XXe siècle, le climat était un petit sous-ensemble de petits domaines de la météorologie et de l’océanographie avec des contributions importantes d’une poignée de géologues. Presque aucun grand scientifique travaillant sur des aspects du climat ne s’appelait lui-même «climatologues». En météorologie, l’approche dominante du climat était la météorologie dynamique (bien que l’effet de serre fut bien connu).

Pfeffer [27] fournit un bon exemple de ce qui était considéré comme les problèmes fondamentaux du climat en 1955. Il s’agit des actes d’une conférence qui a eu lieu en 1955 à l’Institut d’études avancées de l’Université de Princeton, où John von Neumann avait commencé la prévision numérique du temps. Les contributeurs à ce volume comprenaient J. Charney, N. Phillips, E. Lorenz, J. Smagorinsky, V. Starr, J. Bjerknes, Y. Mintz, L. Kaplan, A. Eliassen, entre autres (avec une introduction de J. Robert Oppenheimer). Les contributeurs étaient généralement considérés comme les chefs de file de la météorologie théorique. Un seul article traitait du transfert radiatif et ne se concentrait pas sur l’effet de serre, bien que l’augmentation du CO2 soit brièvement mentionnée. Certes, Callendar [4] avait suggéré que l’augmentation du CO2 aurait pu provoquer le réchauffement de 1919 à 1939, mais les principaux météorologues anglais de l’époque, Simpson et Brunt, ont souligné les lacunes de son analyse dans les commentaires qui ont suivi la présentation du papier de Callendar.

Première approche du climat par rapport à la position actuelle

Dans les années 80, avec les progrès de la paléoclimatologie, plusieurs aspects de l’histoire du climat sont apparus avec une clarté accrue. Nous avons commencé à voir plus clairement la nature cyclique des cycles de glaciation du dernier million d’années environ [14]. Des périodes chaudes comme l’Éocène (il y a 50 millions d’années) sont devenues mieux définies [32]. Les données suggèrent que pour les périodes glaciaires et les périodes chaudes, les températures équatoriales ne différaient pas beaucoup des valeurs actuelles, mais la différence de température entre les tropiques et les hautes latitudes variait considérablement. Voici les différences de température:

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Les variations des températures équatoriales étaient beaucoup plus faibles que les différences ci-dessus. Fait intéressant, cependant, les estimations originales étaient que la température équatoriale pendant l’Éocène était un peu plus froide qu’elle ne l’est aujourd’hui [32], tandis que la température équatoriale pendant le dernier maximum glaciaire (LGM) était un peu plus chaude qu’elle ne l’est aujourd’hui. Bien sûr, ce n’est pas ce à quoi on pourrait s’attendre pour le forçage par effet de serre, et des efforts intenses ont été déployés pour « corriger » les températures équatoriales. Aujourd’hui, la température équatoriale de l’Éocène, communément admise, est considérée comme impossible à distinguer de celle d’aujourd’hui [25], tandis que la température équatoriale du LGM est généralement considérée comme étant environ 2 °C plus froide qu’aujourd’hui. En ce qui concerne cette discussion, les changements de température équatoriale sont encore faibles. La situation ci-dessus soulève des questions passionnantes et importantes concernant le climat. Nous allons examiner trois de ces questions.

1. Qu’est-ce qui explique les cycles de glaciation des 700 000 dernières année ?

Milankovitch [23] a avancé très tôt une suggestion intéressante à ce sujet : à savoir que les variations orbitales entraînaient de fortes variations de l’insolation estivale dans l’Arctique, ce qui déterminait si les accumulations de neige hivernales fondaient ou persistaient tout au long de l’été. Imbrie et d’autres ont trouvé une corrélation assez faible entre les pics du forçage orbital et le volume de glace arctique. Cependant, Roe [28] et Edvardsson et al. [6] ont montré que lorsque l’on compare la dérivée temporelle du volume de glace plutôt que le volume de glace lui-même, la corrélation avec l’insolation estivale est excellente. C’est ce qui est montré explicitement dans la figure 1 (tiré de Roe [28]). Cette figure montre le meilleur ajustement des paramètres orbitaux à la dérivée temporelle du volume de glace, et cela est presque identique au paramètre Milankovitch. Notez que l’insolation varie localement d’environ 100 W / m2. Edvardsson et al. [6], a montré que les variations de l’insolation était quantitativement cohérente avec la fonte et la croissance de la glace. Cela semble constituer une preuve solide du bien-fondé de la proposition de Milankovitch. (Note. SPECMAP est l’acronyme du projet de datation des sédiments marins afin de permettre la datation des carottages glaciaires tant au Groenland qu’en Antarctique).

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Il est intéressant de noter comment la position dominante actuelle traite de ce problème (Ruddiman [30], voir aussi Genthon et al. [8]). Aucune mention n’est faite du succès remarquable des efforts indépendants d’Edvardsson et al. [6] et Roe [28]. De plus, Roe a dû inclure une mise en garde que son travail n’avait aucune implication pour le rôle du CO2, afin de pouvoir faire publier son article (communication personnelle).

L’approche officielle actuelle [15] est la suivante : l’insolation estivale arctique est ignorée et au contraire, seule l’insolation moyenne à l’échelle mondiale et annuelle est prise en compte, et celle-ci varie d’environ deux ordres de grandeur de moins que l’insolation estivale de l’Arctique. Un rôle causal du CO2 ne peut pas être revendiqué puisque ces variations (entre 180 et 280 ppmv – correspondant à un changement de forçage radiatif d’environ 1 W / m2) suivent plutôt que précèdent les changements de température. Il est donc soutenu que les variations orbitales « rythment » les cycles de glaciation et que les changements de CO2 qui en résultent fournissent l’amplification nécessaire. Cette interprétation est une conséquence directe du fait de considérer l’insolation globale comme le moteur des changements. En réalité, comme le notent Roe (et Milankovitch), l’Arctique réagit au rayonnement dans l’Arctique, et les changements dans l’Arctique sont beaucoup plus importants que ceux associés à l’insolation moyenne mondiale. Pour être juste, il convient de mentionner que des analyses plus récentes tendent à corroborer cette image plus réaliste de la réponse des hautes latitudes à l’insolation (par exemple Abe-Ouchi et al. [1] ou Ganopolski et Brovkin [7]).

Revenons maintenant aux deux questions restantes. 2. Qu’est-ce qui explique la stabilité des températures tropicales? Les processus radiatifs-convectifs (y compris l’effet de serre) sont généralement considérés comme jouant un rôle majeur dans la détermination de la température tropicale. Le fait que ces températures semblent avoir peu changé dans des régimes climatiques radicalement différents est compatible avec une faible sensibilité au forçage par effet de serre [22]. En effet, il existe des preuves solides qu’il y a environ 2,5 milliards d’années, les températures équatoriales du sol étaient à peu près les mêmes qu’aujourd’hui, malgré une constante solaire inférieure de 20 à 30% à ce qu’elle est aujourd’hui. Sagan et Mullen [31] y ont fait référence sous le nom de « Early Faint Sun Paradox » (paradoxe du soleil faible ancien). La plupart des tentatives pour expliquer cela se sont appuyées sur des niveaux divers gaz à effet de serre, mais, comme l’ont montré Rondanelli et Lindzen [29], il est facilement expliqué par les rétroactions négatives des nuages de cirrus de niveau supérieur, comme cela a été constaté précédemment par Lindzen et al. [21]. 3. Qu’est-ce qui a déterminé les différences de température du sol de l’équateur au pôle ? Ici, on pensait généralement que le processus dynamique responsable du transfert de chaleur nord-sud était impliqué. Le processus est ce qu’on appelle l’instabilité barocline [12, 20, 26] (et essentiellement tous les manuels sur la dynamique des fluides en géophysique), et la pensée conventionnelle était que la différence de température résultait de l’équilibration de cette instabilité où l’état moyen se rapproche d’un état neutre vis-à-vis de cette instabilité. Le casse-tête, cependant, était de savoir comment il pouvait y avoir différentes équilibrations pour différents climats. La première tentative pour déterminer l’état d’équilibre a utilisé ce qu’on appelle l’approximation à deux couches dans laquelle l’atmosphère est approximée par 2 couches. Dans les systèmes en rotation comme la Terre, il existe une forte proportionnalité entre le cisaillement vertical du vent et le gradient de température horizontal. C’est ce qu’on appelle la relation du vent thermique. Dans le modèle à deux couches, il existe un cisaillement critique pour l’instabilité barocline et une différence de température méridienne associée entre les tropiques et le pôle qui s’est avérée être de 20 °C [19], qui est la valeur durant l’Éocène. En présence de neige et de glace, le profil de température vertical affiche ce que l’on appelle l’inversion arctique où, au lieu de la diminution habituelle de la température avec l’altitude, la température augmente en fait avec cette altitude. Cette inversion augmente considérablement la stabilité statique de l’atmosphère sous la tropopause et, comme suggéré par Held et Suarez [9], cela devrait réduire le transport thermique méridien. Cela semble expliquer les différences de température entre les tropiques et les pôles au cours du présent et des grandes glaciations.

La situation lorsque l’on considère une atmosphère continue au lieu du modèle à deux niveaux est beaucoup plus difficile à traiter. L’équilibration, dans ce cas, détermine la pente de la surface iso-entropique reliant la surface tropicale à la tropopause polaire [17] tout en laissant ambigu le champ de température en dessous de cette surface. L’équilibration se réfère simplement à ce que les instabilités barocliniques tentent de produire. L’entropie dans l’atmosphère est décrite par ce qu’on appelle la température potentielle. Il s’agit de la température qu’aurait une parcelle d’air si elle était abaissée adiabatiquement à la surface (là où la pression est plus élevée). Un isentrope originaire de la surface sous les tropiques s’élèvera à l’approche du pôle et déterminera essentiellement la température à la tropopause au-dessus du pôle. Selon Jansen et Ferarri [17], cela, à son tour, détermine la différence de température des tropiques au pôle à la hauteur de la tropopause polaire (environ 6 km), et cette valeur est d’environ 20 °C. Quand on regarde le climat d’aujourd’hui, on voit que la différence de température pôle-équateur à l’altitude de la tropopause polaire est en fait d’environ 20 °C [24]. L’existence de l’inversion arctique fait que les différences de température de surface entre les tropiques et le pôle sont plus importantes qu’elles ne le sont à la tropopause.

Encore une fois, l’explication actuellement répandue a une vision différente de cette situation. La physique a fini par être associée exclusivement à l’effet de serre amplifié par la rétroaction positive supposée de la vapeur d’eau. La variation de la différence de température entre l’équateur et le pôle a été attribuée à une certaine «amplification polaire» imaginaire, selon laquelle la température pôle-équateur suivait automatiquement la température moyenne [11]. Bien que l’analogie ne soit guère exacte, elle n’est pas si différente de l’hypothèse selon laquelle le débit d’eau dans une conduite dépend de la pression moyenne plutôt que du gradient de pression. En effet, il a été noté que certains modèles importants affichent à peine cette amplification polaire [18], tandis que les tentatives de modélisation de l’Éocène en augmentant simplement le CO2 aboutissent souvent à la distribution de température équateur-pôle d’aujourd’hui qui est uniformément augmentée [2, 13]. En ce qui concerne l’Éocène, cela a conduit à un réchauffement équatorial beaucoup plus important que celui observé dans les modèles.

L’un des résultats les plus insidieux de l’hypothèse que le changement de la température de l’équateur au pôle est une conséquence automatique du réchauffement climatique a été l’affirmation selon laquelle les données du paléoclimat impliquent une sensibilité climatique très élevée. Un traitement simpliste (schématique) des contributions séparées de l’effet de serre et des changements produits dynamiquement de la différence de température de l’équateur au pôle à la température moyenne mondiale illustre ce problème. La Figure 2 illustre la situation où x = sin (φ), φ latitude, x1 est l’étendue méridionale de la circulation de Hadley qui homogénéise efficacement horizontalement la température tropicale [10], les tropiques et la différence de température δT2 équateur-pôle.

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Notez que ΔT1 est le réchauffement des tropiques, tandis que Δ(δT2) est le changement de la différence de température de l’équateur au pôle. Alors que ΔT1 reflète la sensibilité au forçage et aux rétroactions de serre (c’est-à-dire radiatives), Δ(δT2) n’en a pas besoin, surtout lorsque ce dernier facteur est beaucoup plus grand que le premier. Toutes les tentatives d’estimation de la sensibilité au climat à partir des données paléo (du moins pour autant que je sache) ne parviennent pas à distinguer les deux et à attribuer les deux contributions au forçage à effet de serre dans l’estimation de la sensibilité au climat. Cela pourrait être une erreur majeure.

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Par exemple, en l’absence de forçage à effet de serre, ΔT1 pourrait être nul, alors qu’il pourrait toujours y avoir une contribution de Δ(δT2), ce qui conduirait bien sûr à un changement de la température moyenne mondiale. Ceci, à son tour, conduirait à la fausse conclusion que la sensibilité était infinie. Plus réaliste encore, si la sensibilité du climat au forçage radiatif était très faible, les contributions de Δ(δT2) pourraient encore conduire à conclure à tort que la sensibilité était grande [8].

Remarques finales

Comme indiqué dans la Section 2, il est peu plausible qu’un système aussi complexe que le système climatique avec de nombreux degrés de liberté soit résumé de manière significative par une seule variable (anomalie de la température moyenne mondiale) et déterminé par un seul facteur (le niveau de CO2 dans l’atmosphère). À titre d’exemple, nous avons montré dans la Section 4, que la physique différente associée aux températures tropicales (c’est-à-dire le forçage radiatif, y compris les rétroactions radiatives) et à la différence de température équateur-pôle (c’est-à-dire le transport hydrodynamique via les instabilités barocliniques) entraîne toutes deux des changements dans la température moyenne mondiale. Cependant, cela ne signifie pas que les changements de la température moyenne mondiale provoquent des changements dans la différence de température de l’équateur au pôle. Ce bref article s’est concentré sur un seul exemple de cas où l’hypothèse d’un contrôle à variable unique peut conduire à un résultat erroné. Cependant, la question de la sensibilité, même lorsqu’elle est limitée au rayonnement, est encore sujette à de nombreuses possibilités, et il y a de bonnes raisons de supposer que la composante radiative de la sensibilité est, elle-même, exagérée dans la plupart des modèles actuels. Une discussion séparée de cette question peut être trouvée dans Lindzen [22].

Fait intéressant, même ceux d’entre nous qui rejettent l’alarme climatique (y compris moi) se sont concentrés sur l’image de la serre malgré le fait que cela ne soit pas le facteur majeur du changement climatique historique (sauf, dans le cas, d’une faible sensibilité, pour expliquer la stabilité des températures équatoriales). C’est-à-dire que nous avons accepté la prémisse de base de l’image conventionnelle : à savoir que tous les changements de température moyenne mondiale sont dus au forçage radiatif. Bien que la compréhension de ce récit soit un élément crucial dans une bataille politique, il ne devrait pas être autorisé d’ignorer le raisonnement scientifique.

Article de Richard S. Lindzen paru le 3 juin 2020 dans The European Physical Journal Plus ( https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-020-00471-z ) aimablement communiqué par l’auteur sur ma demande. Je l’ai informé de la traduction en français avant de la faire figurer sur mon blog.

Références

  1. A. Abe-Ouchi, F. Saito, K. Kawamura et al., Insolation-driven 100,000-year glacial cycles and hysteresis of ice-sheet volume. Nature 500, 190–193 (2013). https://doi.org/10.1038/nature12374
  2. E.J. Barron, W.M. Washington, Warm cretaceous climates: high atmospheric CO2 as a plausible mech- anism in the carbon cycle and atmospheric CO2, in Natural Variations Archean to Present, ed. by E.T. Sundquist, W.S. Broecker (American Geophysical Union, Washington, 1985). https://doi.org/10.1029/ GM032p0546
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