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Le contenu en chaleur des océans est en croissance et en pleine croissance. Cela signifie que l'effet de serre n'a pas pris de pause et le soleil en phase plutôt froide n'est pas entrain de ralentir sensiblement le réchauffement climatique.
Les messages de la NOAA sont mis à jour régulièrement sur les mesures de la quantité de chaleur accumulée dans la majeure partie des océans. Pour les premiers 2000 m (plus profond que cela il ne se passe pas grand chose), il ressemble à ceci:
Changement dans le contenu de chaleur dans la partie supérieure des océans de la planète. Source: NOAA
La quantité de chaleur stockée dans les océans est un des diagnostics les plus importants pour le réchauffement climatique, car environ 90% de la chaleur supplémentaire est stocké là (vous pouvez en lire plus à ce sujet dans le dernier rapport du GIEC de 2007). L'atmosphère stocke seulement 2% environ en raison de sa faible capacité thermique. La surface (y compris les masses glaciaires continentales) ne peut absorber la chaleur que lentement, car elle est un mauvais conducteur de chaleur. Ainsi, la chaleur absorbée par les océans représentent la quasi-totalité de déséquilibre radiatif de la planète.
Si les océans se réchauffent, cela implique que la Terre doit absorber plus d'énergie solaire et qu'elle émet un rayonnement de grande longueur d'onde dans l'espace. Il s'agit de la source de chaleur possible. C'est tout simplement la première loi de la thermodynamique, la conservation de l'énergie. Cette loi de conservation est pourquoi les physiciens sont tellement intéressé à regarder le bilan énergétique. Parce que nous comprenons l'équilibre énergétique de notre Terre, nous savons aussi que le réchauffement climatique est provoqué par l' effet de serre - qui a causé le plus grand déséquilibre dans le bilan énergétique radiatif au cours du siècle dernier.
Si l'effet des GES (qui se vérifie via la sortie du rayonnement thermique de la Terre dans l'espace) ou la quantité de lumière absorbée diminuait, on verrait un ralentissement de l'absorption de chaleur des océans. Les mesures montrent que ce n'est pas le cas.
L'augmentation de la quantité de chaleur dans les océans s'élève à 17 x 1022 Joules au cours des 30 dernières années. C'est tellement d'énergie qu'elle est équivalente à l'explosion d'une bombe d'Hiroshima chaque seconde dans l'océan depuis trente ans.
Les données dans les graphiques proviennent de la base de données mondiale sur les océans. Wikipedia a un bel aperçu de cette base de données. L'ensemble de données comprend neuf millions de profils de température mesurée à partir de l'ensemble des océans de la planète. Un de mes héros personnels, l'océanographe Syd Levitus, a consacré une grande partie de sa vie à faire ces données océanographiques librement accessible à tous. Pendant la guerre froide, il a même atterri dans une prison russe pour espionnage pendant un certain temps, comme il était en visite à la Russie dans sa quête de données océanographiques (il m'a raconté cette aventure pendant le petit déjeuner dans un hôtel de Pékin).
Comment nier les données
Idéologiquement motivées, les "climato-sceptiques" savent que ces données contredisent leurs affirmations, et répondent ... en rejetant les mesures. Des millions de stations sont rejetés comme étant «négligeable» - le travail de générations d'océanographes disparaît en l'espace d'un moment via ces personnes, car ce qui ne devrait pas exister, ne peut pas l'être. Certains sites "de climato-sceptiques" prétendent même que l'incertitude de mesure dans la moyenne de 3000 sondes Argo est la même pour chacune d'elle. Ainsi, non seulement les résultats de recherche sur le climat sont remis en question, mais aussi les règles élémentaires de calcul de l'incertitude que chaque élève de la science apprend à leur premier semestre. C'est ce qui se passe quand vous avez à nier le réchauffement climatique. Encore plus bizarre, c'est l'argument Star Trek - mais laissez-moi garder pour plus tard.
Ralentissement du réchauffement dans la couche supérieure des océans
Penchons-nous sur l'océan supérieur (pour des raisons historiques définies comme la partie supérieure, 700 m):
Et voici la comparaison directe depuis 1980:
Nous voyons deux choses très intéressantes.
Premièrement: les deux tiers environ de réchauffement depuis 1980 ont eu lieu dans l'océan supérieur. La teneur en chaleur de la couche supérieure a augmenté deux fois plus que dans la couche inférieure (700 - 2000 m). La température moyenne de la couche supérieure a augmenté de plus de trois fois plus que la plus faible (à cause que la couche supérieure est à 700 m d'épaisseur, et l'inférieure à 1300 m). Ce n'est pas surprenant, car après tout l'océan est chauffé par le haut et il faut du temps pour que la chaleur pénètre plus profondément.
Deuxièmement: Au cours des dix dernières années, la couche supérieure s'est réchauffée plus lentement qu'auparavant. En dépit de cela, la température est encore en train de changer rapidement, puisque cela se produit plus dans la couche inférieure. Ce récent ralentissement du réchauffement de l'océan supérieur est étroitement liée au réchauffement plus lent de la température de la surface du globe, car la température de l'atmosphère est fortement couplé à la température de la surface de l'océan.
Même si l'absorption de la chaleur de l'océan dans son ensemble (au moins à 2000 m) n'a pas sensiblement ralenti, il est clair que la réduction du réchauffement de la couche supérieure n'est pas (du moins pas beaucoup) due à la baisse le chauffage par le haut, mais surtout en raison d'une plus grande perte de chaleur par le bas: par le niveau de 700 m, à partir de la partie supérieure de la couche inférieure. (Le passage de maximum solaire à minimum solaire a probablement aussi contribué a une petite partie de la diminution de l'absorption de chaleur planétaire d'environ 15%, Abraham, et al., 2013). Il est difficile d'établir le mécanisme exact de ce flux de chaleur plus fort en eau profonde, étant donné la variabilité interne diversifiée dans les océans.
Association avec El Niño
Totalement indépendante de ces données océanographiques, une simple analyse de corrélation (Foster et Rahmstorf ERL 2011) a montré que la tendance au réchauffement ralenti des 10 dernières années a été principalement le résultat de la variabilité naturelle, à savoir l'apparition plus fréquente d'événements La Niña froides dans le Pacifique tropical et une petite contribution de la baisse de l'activité solaire. L'effet de La Niña peut être vu directement dans la figure suivante, sans aucune analyse statistique. Il montre les valeurs annuelles de la température mondiale avec des périodes El Niño en rouge et les périodes Niña en bleu .
On constate que les années El Niño en rouge et La Niña en bleu se réchauffent, mais étant donné que nous avons récemment connu une grappe de La Niña la tendance au réchauffement global au cours des dix dernières années est plus lente. Cela peut être considéré comme le «bruit» associé à la variabilité naturelle, et non un changement dans le «signal» du réchauffement climatique (tel que discuté à plusieurs reprises ).
Ceci est conforme à la conclusion que la réduction du réchauffement n'est pas principalement le résultat d'un changement dans l'équilibre de rayonnement mais en raison du stockage de chaleur océanique. Pendant les épisodes La Niña (avec une surface froide de l'océan) l'océan absorbe de la chaleur supplémentaire qu'il dégage lors des événements El Niño (lorsque la surface de l'océan est chaud). Le prochain événement El Niño ( c'est un processus stochastique) est susceptible de produire un nouveau record de température moyenne mondiale (comme cela s'est produit en 2010).
Kevin Trenberth, qui a récemment publié un article sur ce sujet, explique l'absorption de la chaleur accrue dans l'océan profond:
La raison de ce changement est un changement spécifique dans les vents, en particulier dans le Pacifique subtropical, où les alizés sont devenus sensiblement plus forte. Quand les courants océaniques sont modifiés, le renforcement de la circulation subtropical d'eau de mer offre ainsi un mécanisme pour transporter la chaleur dans l'océan profond. Ceci est lié à l'évolution de la météo décennale dans le Pacifique associée à la phase La Niña du phénomène ENSO.
De nouveaux résultats de la modélisation du climat
Une étude menée par Kosaka et Xie récemment publié dans la revue Nature confirme que le ralentissement de la hausse des températures mondiales au cours des dernières années a été le résultat de fréquentes périodes La Niña dans le Pacifique tropical. Les auteurs écrivent dans l'abstrait:
Nos résultats montrent que le hiatus actuel fait partie de la variabilité naturelle du climat lié spécifiquement à un épisode La Niña décennale.
Ils montrent cela avec une expérience élégante, dans laquelle ils "force" leur modèle climatique global à suivre les données observé des températures de surface de la mer dans le Pacifique tropical oriental. Avec cette astuce le modèle rejoue la séquence réelle des événements La Niña trouvés dans le monde réel, plutôt que de produire ses propres événements par hasard . Le résultat est que le modèle à pu reproduire aussi l'histoire de la température moyenne mondiale observée avec une grande précision.
Il ya donc au moins trois sources de données indépendantes qui confirment que nous n'avons pas affaire à un ralentissement de la tendance au réchauffement global, mais plutôt un réchauffement climatique progressif temporaire du à la variabilité naturelle :
1. Notre analyse de la corrélation entre la température de la planète et de l'indice El Niño.
2. Les mesures d'absorption de chaleur océanique.
3. Le nouveau modèle de calcul de Kosaka et Xie.
Beam me up Scotty!
Maintenant, la tentative la plus amusante des «climato-sceptiques». Leur raisonnement est le suivant: Il n'est pas possible que le réchauffement de l'océan profond accélère en même temps que le réchauffement de l'océan supérieur ralentit, car la chaleur doit traverser la couche supérieure pour atteindre les profondeurs. Un journaliste allemand a émis ceci de cette façon:
Les vents peuvent faire beaucoup, mais peuvent-ils transporter les eaux chaudes de surface chauffée par le dioxyde de carbone à 700 mètres plus bas ?
Cet argument révèle une fois de plus le manque choquant de compréhension de la physique de base dans les milieux «sceptiques du climat». D'abord le problème allégué est dépourvu de tout fondement factuel - après tout, au cours des dernières décennies, la couche supérieure des océans se réchauffe plus vite que l'océan plus profond (même si récemment cela n'est pas aussi rapide qu'avant). Quel est le problème avec le fait que le premier réchauffement de la couche supérieure pénètre plus profondément ? C'est entièrement comme prévu.
Deuxièmement, il n'ya physiquement absolument aucun problème pour que les changements de vent refroidissent la couche supérieure des océans en même temps qu'ils réchauffent les couches plus profondes. La figure suivante montre un exemple simple de la façon dont cela peut se produire (il existe également d'autres mécanismes possibles).
L'océan est connu pour avoir une stratification thermique, avec une couche chaude, de centaines de mètres d'épaisseur, située au-dessus d'un océan profond froid (a). Dans le monde réel la transition est plus progressive, il n'y a pas une frontière nette comme dans le schéma simplifié. Panel (b) montre ce qui arrive si le vent est activée. La couche de surface (au-dessus du niveau de la profondeur pointillés) devient le plus froid en moyenne (moins rouge), et la couche profonde plus chaude. Les variations moyennes de température ne sont pas les mêmes (à cause de la différence d'épaisseur des couches), mais les changements dans le contenu de chaleur sont effectifs - ce que la couche supérieure perd en chaleur, sont des gains pour la couche inférieur. La première loi de la thermodynamique envoie ses salutations.
D'ailleurs, c'est le mécanisme bien connu de El Niño: (a) correspond à peu près au phénomène El Niño ( avec un oriental Pacifique tropical chaud), tandis que (b) est comme La Niña (froid du Pacifique tropical est). Les vents sont les alizés. Le chiffre exagère grandement la pente de l'interface de couche, parce que, en réalité, l'océan est mince. Même une différence de 1000 m sur toute la largeur du Pacifique (disons 10.000 km) mène à une pente de seulement 1:10.000 - que personne ne pouvait distinguer avec une ligne parfaitement horizontale, sans exagération verticale massif.
Maintenant, si au cours de la transition de (a) à (b) la couche supérieure est chauffé par l'effet de serre, sa température peut rester constante tandis que celle de la partie inférieure est réchauffé. Physique classique simples sans rayonnement.
Rayonnez moi Scotty ! Il n'ya pas de vie intelligente sur cette planète.
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2013/09/what-ocean-heating-reveals-about-global-warming/
Les messages de la NOAA sont mis à jour régulièrement sur les mesures de la quantité de chaleur accumulée dans la majeure partie des océans. Pour les premiers 2000 m (plus profond que cela il ne se passe pas grand chose), il ressemble à ceci:
Changement dans le contenu de chaleur dans la partie supérieure des océans de la planète. Source: NOAA
La quantité de chaleur stockée dans les océans est un des diagnostics les plus importants pour le réchauffement climatique, car environ 90% de la chaleur supplémentaire est stocké là (vous pouvez en lire plus à ce sujet dans le dernier rapport du GIEC de 2007). L'atmosphère stocke seulement 2% environ en raison de sa faible capacité thermique. La surface (y compris les masses glaciaires continentales) ne peut absorber la chaleur que lentement, car elle est un mauvais conducteur de chaleur. Ainsi, la chaleur absorbée par les océans représentent la quasi-totalité de déséquilibre radiatif de la planète.
Si les océans se réchauffent, cela implique que la Terre doit absorber plus d'énergie solaire et qu'elle émet un rayonnement de grande longueur d'onde dans l'espace. Il s'agit de la source de chaleur possible. C'est tout simplement la première loi de la thermodynamique, la conservation de l'énergie. Cette loi de conservation est pourquoi les physiciens sont tellement intéressé à regarder le bilan énergétique. Parce que nous comprenons l'équilibre énergétique de notre Terre, nous savons aussi que le réchauffement climatique est provoqué par l' effet de serre - qui a causé le plus grand déséquilibre dans le bilan énergétique radiatif au cours du siècle dernier.
Si l'effet des GES (qui se vérifie via la sortie du rayonnement thermique de la Terre dans l'espace) ou la quantité de lumière absorbée diminuait, on verrait un ralentissement de l'absorption de chaleur des océans. Les mesures montrent que ce n'est pas le cas.
L'augmentation de la quantité de chaleur dans les océans s'élève à 17 x 1022 Joules au cours des 30 dernières années. C'est tellement d'énergie qu'elle est équivalente à l'explosion d'une bombe d'Hiroshima chaque seconde dans l'océan depuis trente ans.
Les données dans les graphiques proviennent de la base de données mondiale sur les océans. Wikipedia a un bel aperçu de cette base de données. L'ensemble de données comprend neuf millions de profils de température mesurée à partir de l'ensemble des océans de la planète. Un de mes héros personnels, l'océanographe Syd Levitus, a consacré une grande partie de sa vie à faire ces données océanographiques librement accessible à tous. Pendant la guerre froide, il a même atterri dans une prison russe pour espionnage pendant un certain temps, comme il était en visite à la Russie dans sa quête de données océanographiques (il m'a raconté cette aventure pendant le petit déjeuner dans un hôtel de Pékin).
Comment nier les données
Idéologiquement motivées, les "climato-sceptiques" savent que ces données contredisent leurs affirmations, et répondent ... en rejetant les mesures. Des millions de stations sont rejetés comme étant «négligeable» - le travail de générations d'océanographes disparaît en l'espace d'un moment via ces personnes, car ce qui ne devrait pas exister, ne peut pas l'être. Certains sites "de climato-sceptiques" prétendent même que l'incertitude de mesure dans la moyenne de 3000 sondes Argo est la même pour chacune d'elle. Ainsi, non seulement les résultats de recherche sur le climat sont remis en question, mais aussi les règles élémentaires de calcul de l'incertitude que chaque élève de la science apprend à leur premier semestre. C'est ce qui se passe quand vous avez à nier le réchauffement climatique. Encore plus bizarre, c'est l'argument Star Trek - mais laissez-moi garder pour plus tard.
Ralentissement du réchauffement dans la couche supérieure des océans
Penchons-nous sur l'océan supérieur (pour des raisons historiques définies comme la partie supérieure, 700 m):
Et voici la comparaison directe depuis 1980:
Nous voyons deux choses très intéressantes.
Premièrement: les deux tiers environ de réchauffement depuis 1980 ont eu lieu dans l'océan supérieur. La teneur en chaleur de la couche supérieure a augmenté deux fois plus que dans la couche inférieure (700 - 2000 m). La température moyenne de la couche supérieure a augmenté de plus de trois fois plus que la plus faible (à cause que la couche supérieure est à 700 m d'épaisseur, et l'inférieure à 1300 m). Ce n'est pas surprenant, car après tout l'océan est chauffé par le haut et il faut du temps pour que la chaleur pénètre plus profondément.
Deuxièmement: Au cours des dix dernières années, la couche supérieure s'est réchauffée plus lentement qu'auparavant. En dépit de cela, la température est encore en train de changer rapidement, puisque cela se produit plus dans la couche inférieure. Ce récent ralentissement du réchauffement de l'océan supérieur est étroitement liée au réchauffement plus lent de la température de la surface du globe, car la température de l'atmosphère est fortement couplé à la température de la surface de l'océan.
Même si l'absorption de la chaleur de l'océan dans son ensemble (au moins à 2000 m) n'a pas sensiblement ralenti, il est clair que la réduction du réchauffement de la couche supérieure n'est pas (du moins pas beaucoup) due à la baisse le chauffage par le haut, mais surtout en raison d'une plus grande perte de chaleur par le bas: par le niveau de 700 m, à partir de la partie supérieure de la couche inférieure. (Le passage de maximum solaire à minimum solaire a probablement aussi contribué a une petite partie de la diminution de l'absorption de chaleur planétaire d'environ 15%, Abraham, et al., 2013). Il est difficile d'établir le mécanisme exact de ce flux de chaleur plus fort en eau profonde, étant donné la variabilité interne diversifiée dans les océans.
Association avec El Niño
Totalement indépendante de ces données océanographiques, une simple analyse de corrélation (Foster et Rahmstorf ERL 2011) a montré que la tendance au réchauffement ralenti des 10 dernières années a été principalement le résultat de la variabilité naturelle, à savoir l'apparition plus fréquente d'événements La Niña froides dans le Pacifique tropical et une petite contribution de la baisse de l'activité solaire. L'effet de La Niña peut être vu directement dans la figure suivante, sans aucune analyse statistique. Il montre les valeurs annuelles de la température mondiale avec des périodes El Niño en rouge et les périodes Niña en bleu .
On constate que les années El Niño en rouge et La Niña en bleu se réchauffent, mais étant donné que nous avons récemment connu une grappe de La Niña la tendance au réchauffement global au cours des dix dernières années est plus lente. Cela peut être considéré comme le «bruit» associé à la variabilité naturelle, et non un changement dans le «signal» du réchauffement climatique (tel que discuté à plusieurs reprises ).
Ceci est conforme à la conclusion que la réduction du réchauffement n'est pas principalement le résultat d'un changement dans l'équilibre de rayonnement mais en raison du stockage de chaleur océanique. Pendant les épisodes La Niña (avec une surface froide de l'océan) l'océan absorbe de la chaleur supplémentaire qu'il dégage lors des événements El Niño (lorsque la surface de l'océan est chaud). Le prochain événement El Niño ( c'est un processus stochastique) est susceptible de produire un nouveau record de température moyenne mondiale (comme cela s'est produit en 2010).
Kevin Trenberth, qui a récemment publié un article sur ce sujet, explique l'absorption de la chaleur accrue dans l'océan profond:
La raison de ce changement est un changement spécifique dans les vents, en particulier dans le Pacifique subtropical, où les alizés sont devenus sensiblement plus forte. Quand les courants océaniques sont modifiés, le renforcement de la circulation subtropical d'eau de mer offre ainsi un mécanisme pour transporter la chaleur dans l'océan profond. Ceci est lié à l'évolution de la météo décennale dans le Pacifique associée à la phase La Niña du phénomène ENSO.
De nouveaux résultats de la modélisation du climat
Une étude menée par Kosaka et Xie récemment publié dans la revue Nature confirme que le ralentissement de la hausse des températures mondiales au cours des dernières années a été le résultat de fréquentes périodes La Niña dans le Pacifique tropical. Les auteurs écrivent dans l'abstrait:
Nos résultats montrent que le hiatus actuel fait partie de la variabilité naturelle du climat lié spécifiquement à un épisode La Niña décennale.
Ils montrent cela avec une expérience élégante, dans laquelle ils "force" leur modèle climatique global à suivre les données observé des températures de surface de la mer dans le Pacifique tropical oriental. Avec cette astuce le modèle rejoue la séquence réelle des événements La Niña trouvés dans le monde réel, plutôt que de produire ses propres événements par hasard . Le résultat est que le modèle à pu reproduire aussi l'histoire de la température moyenne mondiale observée avec une grande précision.
Il ya donc au moins trois sources de données indépendantes qui confirment que nous n'avons pas affaire à un ralentissement de la tendance au réchauffement global, mais plutôt un réchauffement climatique progressif temporaire du à la variabilité naturelle :
1. Notre analyse de la corrélation entre la température de la planète et de l'indice El Niño.
2. Les mesures d'absorption de chaleur océanique.
3. Le nouveau modèle de calcul de Kosaka et Xie.
Beam me up Scotty!
Maintenant, la tentative la plus amusante des «climato-sceptiques». Leur raisonnement est le suivant: Il n'est pas possible que le réchauffement de l'océan profond accélère en même temps que le réchauffement de l'océan supérieur ralentit, car la chaleur doit traverser la couche supérieure pour atteindre les profondeurs. Un journaliste allemand a émis ceci de cette façon:
Les vents peuvent faire beaucoup, mais peuvent-ils transporter les eaux chaudes de surface chauffée par le dioxyde de carbone à 700 mètres plus bas ?
Cet argument révèle une fois de plus le manque choquant de compréhension de la physique de base dans les milieux «sceptiques du climat». D'abord le problème allégué est dépourvu de tout fondement factuel - après tout, au cours des dernières décennies, la couche supérieure des océans se réchauffe plus vite que l'océan plus profond (même si récemment cela n'est pas aussi rapide qu'avant). Quel est le problème avec le fait que le premier réchauffement de la couche supérieure pénètre plus profondément ? C'est entièrement comme prévu.
Deuxièmement, il n'ya physiquement absolument aucun problème pour que les changements de vent refroidissent la couche supérieure des océans en même temps qu'ils réchauffent les couches plus profondes. La figure suivante montre un exemple simple de la façon dont cela peut se produire (il existe également d'autres mécanismes possibles).
L'océan est connu pour avoir une stratification thermique, avec une couche chaude, de centaines de mètres d'épaisseur, située au-dessus d'un océan profond froid (a). Dans le monde réel la transition est plus progressive, il n'y a pas une frontière nette comme dans le schéma simplifié. Panel (b) montre ce qui arrive si le vent est activée. La couche de surface (au-dessus du niveau de la profondeur pointillés) devient le plus froid en moyenne (moins rouge), et la couche profonde plus chaude. Les variations moyennes de température ne sont pas les mêmes (à cause de la différence d'épaisseur des couches), mais les changements dans le contenu de chaleur sont effectifs - ce que la couche supérieure perd en chaleur, sont des gains pour la couche inférieur. La première loi de la thermodynamique envoie ses salutations.
D'ailleurs, c'est le mécanisme bien connu de El Niño: (a) correspond à peu près au phénomène El Niño ( avec un oriental Pacifique tropical chaud), tandis que (b) est comme La Niña (froid du Pacifique tropical est). Les vents sont les alizés. Le chiffre exagère grandement la pente de l'interface de couche, parce que, en réalité, l'océan est mince. Même une différence de 1000 m sur toute la largeur du Pacifique (disons 10.000 km) mène à une pente de seulement 1:10.000 - que personne ne pouvait distinguer avec une ligne parfaitement horizontale, sans exagération verticale massif.
Maintenant, si au cours de la transition de (a) à (b) la couche supérieure est chauffé par l'effet de serre, sa température peut rester constante tandis que celle de la partie inférieure est réchauffé. Physique classique simples sans rayonnement.
Rayonnez moi Scotty ! Il n'ya pas de vie intelligente sur cette planète.
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2013/09/what-ocean-heating-reveals-about-global-warming/
