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L'argument sceptique :
Le PDO ne montre aucune tendance, et donc la PDO n'est pas responsable de la tendance du réchauffement climatique.
L'oscillation décennale du Pacifique (PDO) est un phénomène climatique qui se produit principalement dans l'océan Pacifique Nord. L«oscillation» est ce qui se passe entre les phases chaudes (valeurs positives) et des phases froides (valeurs négatives) qui peuvent durer de 10 à 40 ans. Les phases sont associés à des changements dans les températures de surface de la mer (SST). Bien que les causes de la PDO sont encore inconnues, les effets primaires semblent être des changements dans les écosystèmes marins au nord-est du Pacifique et un changement de trajectoire de jet.
Il est important à noter, cependant, est que les phases ne sont pas gravés dans le marbre, il ya des ensembles souvent courtes de 1-5 années chaudes au cours d'une phase de refroidissement et vice-versa. Ensuite, les phases "chaudes" et "froide" sont moins descriptif que ce qu'ils semblent. La période de refroidissement, par exemple, est en fait associé avec des températures de surface de la mer extrêmement élevées dans le Pacifique Nord (voir l'image ci-dessous).
Une façon de tester cette théorie sceptique est de tracer la Anomalie de température mondiale aux côtés de l'indice PDO (voir ci-dessous). Ce que nous constatons, c'est que bien que l'indice PDO semble influer sur les changements de température à court terme, les températures mondiales ont une nette tendance à la hausse, tandis que l'indice PDO n'évolue pas.
Les oscillations naturelles comme la PDO déplacent simplement la chaleur autour des océans à l'air et vice-versa. Ils n'ont pas la capacité de créer ou de conserver la chaleur non plus, donc ils ne sont pas capables de causer une tendance au réchauffement à long terme, mais des variations de température à court terme. Essentiellement, ils sont un exemple de la variabilité interne, pas une forçage radiatif externe. Si la PDO serait responsable du réchauffement de la surface, les océans seraient au refroidissement, ce qui n'est pas le cas.
Ces résultats sont attendus. La tendance au réchauffement à long terme est le résultat d'un déséquilibre énergétique causé principalement par une augmentation des émissions de GES dans l'atmosphère. En revanche, le PDO est un processus interne et ne peut pas augmenter ou diminuer l'énergie totale dans le système climatique.
Intermédiaire
La PDO est définie comme une oscillation entre des valeurs positives et négatives qui ne montre aucune tendance à long terme, alors que la température montre une tendance au réchauffement à long terme. Lorsque le PDO est passé pour la dernière fois à une phase froide, les températures mondiales étaient environ de 0,4 C plus froide que pour le moment. La tendance au réchauffement à long terme indique que l'énergie totale dans le système climatique de la Terre est en augmentation en raison d'un déséquilibre énergétique.
Le PDO est un phénomène climatique qui se trouvent principalement dans le Pacifique Nord (contrairement à El Niño qui affecte principalement le Pacifique tropical). Il a deux phases qui alternent, le plus souvent elle reste dans une phase pendant une période de temps significative (aussi peu que 10 et jusqu'à 40 ans). Cependant, il n'est pas rare que ces longues périodes soit brisés par intervalles entre 1 et 5 ans. Les phases de la PDO ont été appelés phases chaudes (valeurs positives) ou des phases froides (valeurs négatives).
Ainsi, la première leçon de PDO est que, si nous parlons d'une période de 20 à 30 ans, il n'est pas très nette à tous. En fait, une analyse de la fréquence des événements ne se produit pas beaucoup à la manière d'une durée ferme. Par ailleurs, en 1999, il était prévu que nous entrions dans une phase de refroidissement.
La deuxième leçon de PDO est que, si nous parlons de phases chaudes et des périodes froides ce sont plus de noms que les descriptions physiques. Comme le montre la figure 2, un PDO en phase de refroidissement est associé avec des températures de surface de la mer frais le long de la côte Pacifique de l'Amérique du Nord, mais le centre de l'océan Pacifique Nord est encore assez chaud. Par conséquent, il semblerait qu'il n'y ait rien de fondamental sur la PDO qui pourrait entraîner des changements importants aux températures mondiales.
Néanmoins, le climat est toujours plein de surprises, nous devrions nous pencher sur la façon dont le changement de phase du PDO coïncide avec un changement dans les tendances climatiques? En 1905, la PDO à une phase chaude et le réchauffement climatique a commencé. En 1946, le PDO passe à une phase froide et la température est plus fraîche au milieu du siècle. En 1977, le PDO passe à une phase chaude autour du même temps que la période de réchauffement de la planète moderne. La PDO est la preuve irréfutable ?
Alors que la PDO peut avoir un certain degré de corrélation avec les variations à court terme de la température globale, une caractéristique frappante de la figure 3, c'est le contraste entre les tendances PDO et de la température mondiale. Évidemment, la PDO étant une oscillation entre des valeurs positives et négatives ne montre aucune tendance à long terme. En revanche, la température affiche une tendance au réchauffement à long terme.
La tendance au réchauffement à long terme indique que l'énergie totale dans le système climatique de la Terre est en augmentation. Cela est dû à un déséquilibre énergétique - plus d'énergie vient et moins en sort (Hansen 2005). Divers facteurs influent sur l'équilibre énergétique de la Terre. Un soleil éclairant augmente l'énergie entrante. Les aérosols atmosphériques reflètent la lumière du soleil, ce qui diminue l'énergie entrante. Des gaz à effet de serre absorbent le rayonnement de grandes longueurs d'onde sortant, ce qui réduit la quantité d'énergie sortant.
Le déséquilibre totale d'énergie est exprimée en forçage net, la somme de tous les différents forçages (ex - solaire, les aérosols, les émissions de gaz, etc.) La figure 4 compare les forçages nets à la température mondiale au cours du 20ème siècle:
Lorsque tous les forçages sont inclus, le forçage net montre une bonne corrélation avec les températures mondiales. Comme notre climat continue à absorber plus d'énergie qu'elle n'en émet, on peut s'attendre à ce que la tendance au réchauffement à long terme va continuer avec des fluctuations à court terme superposées. C'est le point de Keenlyside 2008 et est repris par le Centre Hadley qui avait prédit la variabilité interne compensera partiellement le signal du réchauffement climatique anthropique pour les prochaines années (Smith 2007).
Les prévisions proviennent de la prochaine génération de modèles climatiques intégrant la dynamique des océans (je suis surpris que personne ne l'a encore inventé le terme MCG 2.0). Ces nouveaux modèles prédisent que si le réchauffement va ralentir au cours des prochaines années en raison de la variabilité interne, la tendance au réchauffement reprendra à long terme.
Avancé
Le PDO est une oscillation sans tendance. Elle déplace de la chaleur à travers une partie différente du système climatique, mais ne peut pas créer ni retenir la chaleur. Elle ne peut pas être la cause d'une tendance au réchauffement à long terme.
L'oscillation décennale du Pacifique (PDO) a acquis une certaine traction comme une hypothèse alternative comme étant la cause du réchauffement du dernier siècle, ou du moins une bonne partie. Le plus souvent, cette hypothèse est basée sur la corrélation visuelle apparente entre périodes de réchauffement de la phase positive du PDO, mais d'autres se sont aventuré dans l'analyse semi-quantitative (par exemple, le Dr Roy Spencer).
Bien qu'aucun d'entre elles ne sont des preuves solides, il est intéressant de regarder cette caractéristique climatique dans plus de détails. La première chose à noter est que la PDO, comme n'importe quel autre oscillation, ne peut pas être la cause de tendance à long terme. Quel que soit l'impact qu'une phase peut avoir, la phase contraire aurait l'effet inverse et après un cycle complet du système serait ramené à ce qu'il était au début. La chaleur peut seulement être déplacé à travers les différentes parties du système et elle peut même être «caché» pendant un certain temps, mais après un cycle complet, elle sera de retour. En d'autres termes, une oscillation ne crée pas ni ne retient la chaleur et on ne peut pas avoir à la fois en plus un air qui se réchauffe et une tendance au réchauffement à long terme de l'océan.
L'oscillation décennale du Pacifique
La PDO est un modèle de la variabilité du climat du Pacifique Nord (au nord de 20 °) avec une période d'environ 60 ans. Il est caractérisé par une phase positive (chaude) avec une température anormalement froide centre-ouest du Pacifique surface de la mer (SST) et un accueil chaleureux des SSts du Pacifique est. L'inverse s'applique pour la phase négative (froide). A noter que les termes «chauds» et «froids» sont certainement mal utilisé .
Bien que la PDO peut varier d'année en année, elle a tendance à être soit dans le positif ou dans la phase négative. Pour résumer son comportement avec le temps, l'indice PDO est calculée comme
[...] Le leader des anomalies de SST mensuelles dans l'océan Pacifique Nord, vers les pôles de 20N. Les moyennes des anomalies de SST moyennes mondiales mensuelles sont retirés afin de séparer ce modèle de la variabilité de tout signal de "réchauffement climatique" qui peuvent être présents dans les données.
Fig. 2: Indice annuel PDO 1900-2010 (ligne grise). La ligne rouge est une version lissée de 5 ans. Lignes verticales en pointillés représentent les trois changements de régime (voir le texte).
Trois prétendus changements de régime peuvent être vus dans l'indice PDO montré à la figure 2, à savoir vers 1923, 1945 et 1977. En particulier, à partir de l'indice PDO, nous voyons que, entre 1945 et 1977, l'océan mondial s'est réchauffé davantage que le Pacifique Nord, ce qui est la raison pour laquelle certains sceptiques pensent que le PDO a poussé les freins sur le réchauffement climatique.
Le processus visant à séparer la variabilité du signal du réchauffement climatique suppose implicitement que la réponse des SST au réchauffement climatique est spatialement uniforme. Cela semble peu probable et il faut attendre que le signal de réchauffement de la planète à "fuit" dans l'index PDO (Bonfils et al 2010). Ce seul fait devrait faire sonner le tocsin avant de l'utiliser pour expliquer le réchauffement planétaire ou même à éliminer la variabilité naturelle associée à PDO à partir de bases de données observationnelles.
Les causes de la PDO
Il devrait être clair que dans un système fortement couplé comme notre climat, rien ne se passe dans l'isolement ou par lui-même. Même si une réponse définitive à la question de ce qui provoque la PDO ne peut être donnée, plusieurs études ont montré que le PDO dépend d'autres facteurs climatiques.
Certains d'entre vous ont peut-être remarqué que les modèles de PDO fig. 1 peu ressembler au motif ENSO (ici dans la phase positive); en effet, la PDO peut être décrit comme un modèle ENSO comme à long terme. Newman et al. en 2003 ont révélé que le PDO peut être modélisée comme un processus autorégressif du premier ordre conduit par ENSO. Pour faire simple, on peut dire que le PDO est une interaction atmosphérique du «bruit» avec ENSO. Plus important encore, Shakun et al. 2009 a obtenu des résultats similaires sur le Nord et le Pacifique Sud. Cela signifie que le PDO fait partie d'une plus grande variabilité du pacifique conduite par ENSO.
Schneider et al 2005 ont ajouté à l'image la faible variabilité Aléoutiennes et la circulation océanique le long de l'extension du Kuroshio-Oyashio (l'homologue du Pacifique occidental du Gulf Stream dans l'océan Atlantique). Ils concluent que le PDO est "une réponse aux changements de l'atmosphère Pacifique Nord résultant de sa variabilité intrinsèque, téléconnecté au forçage ENSO et d'autres processus, et les processus d'onde océanique associés à ENSO et l'ajustement de l'Océan Pacifique Nord par les ondes de Rossby".
Ainsi, la PDO est une réponse à quelque chose d'autre, le traité comme un forçage doit être pris avec prudence.
L'impact de la PDO sur la température mondiale
Comme indiqué précédemment, certains sceptiques affirment que le PDO est responsable de l'évolution de la température du 20e siècle. Évidence, Roy Spencer a utilisé un modèle de bilan énergétique simples (EBM) forcé par des «variations de couvertures nuageuses directement proportionnelles aux valeurs de l'indice PDO" pour montrer qu'en effet, une grande partie de l'échauffement peut être expliquée par le PDO seul. Mathématiquement, il peut être écrite comme :
où C est la capacité thermique, λ la sensibilité du climat et F (t) le forçage, il peut être démontré que le temps de réponse du système est donnée par τ = C λ.
Dans son message Spencer ne donne pas beaucoup de détails sur ce qu'il a fait. En particulier, il dit qu'il "a fait des milliers de combinaisons" avec des paramètres variables et que son graphique montre "une moyenne de l'ensemble des simulations qui sont venus près du record de température observée", un peu mystérieux et difficile à reproduire. Cependant, il donne une valeur moyenne des paramètres: 800 m pour la profondeur de mélange de l'océan, λ = 0,33 ° C/Wm-2 et un facteur de proportionnalité entre l'indice PDO et forçant de 1,7-2,0 W/m-2. Avec ces chiffres, il est possible de calculer AT à partir de l'équation ci-dessus, le résultat est montré dans la figure ci-dessous avec la ligne bleue.
Il est évident que la courbe calculée ne suit pas beaucoup l'AT mesurée, ni qu'il est quelque chose comme la courbe de Spencer. En effet, il ne pouvait pas, il se comporte exactement comme prévu, étant donné que l'indice PDO n'a pas de tendance. La question est alors, comment reproduire le résultat de Spencer. Répondre à cette question nécessite une sorte de «reverse engineering», qui est sujette à entraîner dans la mauvaise réponse, et pourtant, j'ai essayé. En utilisant les mêmes paramètres que précédemment, mais forçant la PDO en hausse d'environ 2 W/m2, soit en supposant un déséquilibre initial, j'ai obtenu la courbe rouge montre la fig. 3 qui cette fois ressemble beaucoup à la courbe de Spencer.
Si c'est vrai, cela équivaut à l'ajout d'une tendance linéaire de la température de fond. En fin de compte, contrairement à l'affirmation de Spencer nous pouvons écarter au moins que le PDO seul peut expliquer la dernière tendance au réchauffement de siècle.
La PDO dans le passé
Il ya eu quelques reconstructions de la PDO dans le passé. De toute évidence, il n'y a pas de mesures disponibles et il est également difficile de trouver des proxies fiables de la température de surface de la mer dans le Pacifique Nord. Typiquement des procurations sensibles de précipitations sont utilisées.
Bondi et al. 2001, par exemple, utilisent des anneaux d'arbre pour la période 1660-1992 à partir d'arbres prélevés entre la Californie du sud et du nord de la Basse-Californie, une région choisie pour la bonne corrélation entre les anneaux des arbres et la PDO. Ils ont trouvé un cycle bidecadal dominant tout au long de l'enregistrement jusqu'à faire la fin du 19ème siècle et plus périodicités, semblables à ceux trouvés dans les relevés instrumentaux, dans les années 1900 à une plus importante variabilité ENSO PDO. Bien qu'il y ait eu des périodes de variabilité et de perte de périodicité réduite, néanmoins il semble que le PDO a été une caractéristique plus ou moins permanente de la variabilité de l'océan Pacifique.
Une des plus longues reconstructions est rapporté dans MacDonald et al. 2005, qui étend à l'an 993. Ils ont trouvé à nouveau le cycle de 50-70 ans, mais il n'est pas stable tout au long de l'enregistrement, en particulier, ce cycle est perdue pendant de longues périodes au cours du 13ème siècle et du 17ème à la fin du 18ème siècle. Mais la caractéristique la plus évidente est l'anormalement bas PDO au cours de la période médiévale, comme le montre la figure ci-dessous.
Cette anomalie froide du Pacifique Nord est en accord avec un état Nina-type semi-permanent découverte par Mann et al. (2005). Les données et les modèles sont d'accord sur ce constat quelque peu paradoxale. Ceci peut être expliqué (2007 Cook et al.) par ce qu'on appelle la reéotraction de Bjerknes, où, dans un endroit plus chaud du Pacifique tropical le gradient de température est-ouest augmente et il en va un renforcement de la circulation de Walker, en créant les conditions pour le développement d'un La Nina.
Conclusions
Dans ce bref message que j'ai essayé de mettre en évidence certaines caractéristiques de la PDO que je crois être important dans le contexte de son impact sur l'évolution de la température mondiale. Bien qu'il soit un modèle bien reconnu de la variabilité avec des implications claires sur le climat régional, il semble qu'il ne peut pas être invoquée pour expliquer la tendance actuelle au réchauffement, les deux données récentes et paléo et notre compréhension de PDO-ENSO racontent une histoire différente.
http://www.skepticalscience.com/Pacific-Decadal-Oscillation-advanced.htm
BasiqueC'est l'oscillation décennale du Pacifique.
"L'oscillation décennale du Pacifique (PDO) est un modèle de température de l'océan Pacifique qui met environ 20-30 ans dans la phase de refroidissement ou la phase d'échauffement. En 1905, le PDO à une phase chaude. En 1946, le PDO est passé à une phase froide. En 1977, le PDO à une phase chaude. En 1998, le PDO a montré quelques années froides. Notez que les phases froides semblent coïncider avec les périodes de refroidissement (1946-1977) et les phases chaudes semblent coïncider avec des périodes de réchauffement (1905-1946, 1977-1998) ". (Cadre de référence)
Le PDO ne montre aucune tendance, et donc la PDO n'est pas responsable de la tendance du réchauffement climatique.
L'oscillation décennale du Pacifique (PDO) est un phénomène climatique qui se produit principalement dans l'océan Pacifique Nord. L«oscillation» est ce qui se passe entre les phases chaudes (valeurs positives) et des phases froides (valeurs négatives) qui peuvent durer de 10 à 40 ans. Les phases sont associés à des changements dans les températures de surface de la mer (SST). Bien que les causes de la PDO sont encore inconnues, les effets primaires semblent être des changements dans les écosystèmes marins au nord-est du Pacifique et un changement de trajectoire de jet.
Il est important à noter, cependant, est que les phases ne sont pas gravés dans le marbre, il ya des ensembles souvent courtes de 1-5 années chaudes au cours d'une phase de refroidissement et vice-versa. Ensuite, les phases "chaudes" et "froide" sont moins descriptif que ce qu'ils semblent. La période de refroidissement, par exemple, est en fait associé avec des températures de surface de la mer extrêmement élevées dans le Pacifique Nord (voir l'image ci-dessous).
Une façon de tester cette théorie sceptique est de tracer la Anomalie de température mondiale aux côtés de l'indice PDO (voir ci-dessous). Ce que nous constatons, c'est que bien que l'indice PDO semble influer sur les changements de température à court terme, les températures mondiales ont une nette tendance à la hausse, tandis que l'indice PDO n'évolue pas.
Les oscillations naturelles comme la PDO déplacent simplement la chaleur autour des océans à l'air et vice-versa. Ils n'ont pas la capacité de créer ou de conserver la chaleur non plus, donc ils ne sont pas capables de causer une tendance au réchauffement à long terme, mais des variations de température à court terme. Essentiellement, ils sont un exemple de la variabilité interne, pas une forçage radiatif externe. Si la PDO serait responsable du réchauffement de la surface, les océans seraient au refroidissement, ce qui n'est pas le cas.
Ces résultats sont attendus. La tendance au réchauffement à long terme est le résultat d'un déséquilibre énergétique causé principalement par une augmentation des émissions de GES dans l'atmosphère. En revanche, le PDO est un processus interne et ne peut pas augmenter ou diminuer l'énergie totale dans le système climatique.
Intermédiaire
La PDO est définie comme une oscillation entre des valeurs positives et négatives qui ne montre aucune tendance à long terme, alors que la température montre une tendance au réchauffement à long terme. Lorsque le PDO est passé pour la dernière fois à une phase froide, les températures mondiales étaient environ de 0,4 C plus froide que pour le moment. La tendance au réchauffement à long terme indique que l'énergie totale dans le système climatique de la Terre est en augmentation en raison d'un déséquilibre énergétique.
Le PDO est un phénomène climatique qui se trouvent principalement dans le Pacifique Nord (contrairement à El Niño qui affecte principalement le Pacifique tropical). Il a deux phases qui alternent, le plus souvent elle reste dans une phase pendant une période de temps significative (aussi peu que 10 et jusqu'à 40 ans). Cependant, il n'est pas rare que ces longues périodes soit brisés par intervalles entre 1 et 5 ans. Les phases de la PDO ont été appelés phases chaudes (valeurs positives) ou des phases froides (valeurs négatives).
Ainsi, la première leçon de PDO est que, si nous parlons d'une période de 20 à 30 ans, il n'est pas très nette à tous. En fait, une analyse de la fréquence des événements ne se produit pas beaucoup à la manière d'une durée ferme. Par ailleurs, en 1999, il était prévu que nous entrions dans une phase de refroidissement.
La deuxième leçon de PDO est que, si nous parlons de phases chaudes et des périodes froides ce sont plus de noms que les descriptions physiques. Comme le montre la figure 2, un PDO en phase de refroidissement est associé avec des températures de surface de la mer frais le long de la côte Pacifique de l'Amérique du Nord, mais le centre de l'océan Pacifique Nord est encore assez chaud. Par conséquent, il semblerait qu'il n'y ait rien de fondamental sur la PDO qui pourrait entraîner des changements importants aux températures mondiales.
Néanmoins, le climat est toujours plein de surprises, nous devrions nous pencher sur la façon dont le changement de phase du PDO coïncide avec un changement dans les tendances climatiques? En 1905, la PDO à une phase chaude et le réchauffement climatique a commencé. En 1946, le PDO passe à une phase froide et la température est plus fraîche au milieu du siècle. En 1977, le PDO passe à une phase chaude autour du même temps que la période de réchauffement de la planète moderne. La PDO est la preuve irréfutable ?
Alors que la PDO peut avoir un certain degré de corrélation avec les variations à court terme de la température globale, une caractéristique frappante de la figure 3, c'est le contraste entre les tendances PDO et de la température mondiale. Évidemment, la PDO étant une oscillation entre des valeurs positives et négatives ne montre aucune tendance à long terme. En revanche, la température affiche une tendance au réchauffement à long terme.
La tendance au réchauffement à long terme indique que l'énergie totale dans le système climatique de la Terre est en augmentation. Cela est dû à un déséquilibre énergétique - plus d'énergie vient et moins en sort (Hansen 2005). Divers facteurs influent sur l'équilibre énergétique de la Terre. Un soleil éclairant augmente l'énergie entrante. Les aérosols atmosphériques reflètent la lumière du soleil, ce qui diminue l'énergie entrante. Des gaz à effet de serre absorbent le rayonnement de grandes longueurs d'onde sortant, ce qui réduit la quantité d'énergie sortant.
Le déséquilibre totale d'énergie est exprimée en forçage net, la somme de tous les différents forçages (ex - solaire, les aérosols, les émissions de gaz, etc.) La figure 4 compare les forçages nets à la température mondiale au cours du 20ème siècle:
Lorsque tous les forçages sont inclus, le forçage net montre une bonne corrélation avec les températures mondiales. Comme notre climat continue à absorber plus d'énergie qu'elle n'en émet, on peut s'attendre à ce que la tendance au réchauffement à long terme va continuer avec des fluctuations à court terme superposées. C'est le point de Keenlyside 2008 et est repris par le Centre Hadley qui avait prédit la variabilité interne compensera partiellement le signal du réchauffement climatique anthropique pour les prochaines années (Smith 2007).
Les prévisions proviennent de la prochaine génération de modèles climatiques intégrant la dynamique des océans (je suis surpris que personne ne l'a encore inventé le terme MCG 2.0). Ces nouveaux modèles prédisent que si le réchauffement va ralentir au cours des prochaines années en raison de la variabilité interne, la tendance au réchauffement reprendra à long terme.
Avancé
Le PDO est une oscillation sans tendance. Elle déplace de la chaleur à travers une partie différente du système climatique, mais ne peut pas créer ni retenir la chaleur. Elle ne peut pas être la cause d'une tendance au réchauffement à long terme.
L'oscillation décennale du Pacifique (PDO) a acquis une certaine traction comme une hypothèse alternative comme étant la cause du réchauffement du dernier siècle, ou du moins une bonne partie. Le plus souvent, cette hypothèse est basée sur la corrélation visuelle apparente entre périodes de réchauffement de la phase positive du PDO, mais d'autres se sont aventuré dans l'analyse semi-quantitative (par exemple, le Dr Roy Spencer).
Bien qu'aucun d'entre elles ne sont des preuves solides, il est intéressant de regarder cette caractéristique climatique dans plus de détails. La première chose à noter est que la PDO, comme n'importe quel autre oscillation, ne peut pas être la cause de tendance à long terme. Quel que soit l'impact qu'une phase peut avoir, la phase contraire aurait l'effet inverse et après un cycle complet du système serait ramené à ce qu'il était au début. La chaleur peut seulement être déplacé à travers les différentes parties du système et elle peut même être «caché» pendant un certain temps, mais après un cycle complet, elle sera de retour. En d'autres termes, une oscillation ne crée pas ni ne retient la chaleur et on ne peut pas avoir à la fois en plus un air qui se réchauffe et une tendance au réchauffement à long terme de l'océan.
L'oscillation décennale du Pacifique
La PDO est un modèle de la variabilité du climat du Pacifique Nord (au nord de 20 °) avec une période d'environ 60 ans. Il est caractérisé par une phase positive (chaude) avec une température anormalement froide centre-ouest du Pacifique surface de la mer (SST) et un accueil chaleureux des SSts du Pacifique est. L'inverse s'applique pour la phase négative (froide). A noter que les termes «chauds» et «froids» sont certainement mal utilisé .
Bien que la PDO peut varier d'année en année, elle a tendance à être soit dans le positif ou dans la phase négative. Pour résumer son comportement avec le temps, l'indice PDO est calculée comme
[...] Le leader des anomalies de SST mensuelles dans l'océan Pacifique Nord, vers les pôles de 20N. Les moyennes des anomalies de SST moyennes mondiales mensuelles sont retirés afin de séparer ce modèle de la variabilité de tout signal de "réchauffement climatique" qui peuvent être présents dans les données.
Fig. 2: Indice annuel PDO 1900-2010 (ligne grise). La ligne rouge est une version lissée de 5 ans. Lignes verticales en pointillés représentent les trois changements de régime (voir le texte).
Trois prétendus changements de régime peuvent être vus dans l'indice PDO montré à la figure 2, à savoir vers 1923, 1945 et 1977. En particulier, à partir de l'indice PDO, nous voyons que, entre 1945 et 1977, l'océan mondial s'est réchauffé davantage que le Pacifique Nord, ce qui est la raison pour laquelle certains sceptiques pensent que le PDO a poussé les freins sur le réchauffement climatique.
Le processus visant à séparer la variabilité du signal du réchauffement climatique suppose implicitement que la réponse des SST au réchauffement climatique est spatialement uniforme. Cela semble peu probable et il faut attendre que le signal de réchauffement de la planète à "fuit" dans l'index PDO (Bonfils et al 2010). Ce seul fait devrait faire sonner le tocsin avant de l'utiliser pour expliquer le réchauffement planétaire ou même à éliminer la variabilité naturelle associée à PDO à partir de bases de données observationnelles.
Les causes de la PDO
Il devrait être clair que dans un système fortement couplé comme notre climat, rien ne se passe dans l'isolement ou par lui-même. Même si une réponse définitive à la question de ce qui provoque la PDO ne peut être donnée, plusieurs études ont montré que le PDO dépend d'autres facteurs climatiques.
Certains d'entre vous ont peut-être remarqué que les modèles de PDO fig. 1 peu ressembler au motif ENSO (ici dans la phase positive); en effet, la PDO peut être décrit comme un modèle ENSO comme à long terme. Newman et al. en 2003 ont révélé que le PDO peut être modélisée comme un processus autorégressif du premier ordre conduit par ENSO. Pour faire simple, on peut dire que le PDO est une interaction atmosphérique du «bruit» avec ENSO. Plus important encore, Shakun et al. 2009 a obtenu des résultats similaires sur le Nord et le Pacifique Sud. Cela signifie que le PDO fait partie d'une plus grande variabilité du pacifique conduite par ENSO.
Schneider et al 2005 ont ajouté à l'image la faible variabilité Aléoutiennes et la circulation océanique le long de l'extension du Kuroshio-Oyashio (l'homologue du Pacifique occidental du Gulf Stream dans l'océan Atlantique). Ils concluent que le PDO est "une réponse aux changements de l'atmosphère Pacifique Nord résultant de sa variabilité intrinsèque, téléconnecté au forçage ENSO et d'autres processus, et les processus d'onde océanique associés à ENSO et l'ajustement de l'Océan Pacifique Nord par les ondes de Rossby".
Ainsi, la PDO est une réponse à quelque chose d'autre, le traité comme un forçage doit être pris avec prudence.
L'impact de la PDO sur la température mondiale
Comme indiqué précédemment, certains sceptiques affirment que le PDO est responsable de l'évolution de la température du 20e siècle. Évidence, Roy Spencer a utilisé un modèle de bilan énergétique simples (EBM) forcé par des «variations de couvertures nuageuses directement proportionnelles aux valeurs de l'indice PDO" pour montrer qu'en effet, une grande partie de l'échauffement peut être expliquée par le PDO seul. Mathématiquement, il peut être écrite comme :
où C est la capacité thermique, λ la sensibilité du climat et F (t) le forçage, il peut être démontré que le temps de réponse du système est donnée par τ = C λ.
Dans son message Spencer ne donne pas beaucoup de détails sur ce qu'il a fait. En particulier, il dit qu'il "a fait des milliers de combinaisons" avec des paramètres variables et que son graphique montre "une moyenne de l'ensemble des simulations qui sont venus près du record de température observée", un peu mystérieux et difficile à reproduire. Cependant, il donne une valeur moyenne des paramètres: 800 m pour la profondeur de mélange de l'océan, λ = 0,33 ° C/Wm-2 et un facteur de proportionnalité entre l'indice PDO et forçant de 1,7-2,0 W/m-2. Avec ces chiffres, il est possible de calculer AT à partir de l'équation ci-dessus, le résultat est montré dans la figure ci-dessous avec la ligne bleue.
Il est évident que la courbe calculée ne suit pas beaucoup l'AT mesurée, ni qu'il est quelque chose comme la courbe de Spencer. En effet, il ne pouvait pas, il se comporte exactement comme prévu, étant donné que l'indice PDO n'a pas de tendance. La question est alors, comment reproduire le résultat de Spencer. Répondre à cette question nécessite une sorte de «reverse engineering», qui est sujette à entraîner dans la mauvaise réponse, et pourtant, j'ai essayé. En utilisant les mêmes paramètres que précédemment, mais forçant la PDO en hausse d'environ 2 W/m2, soit en supposant un déséquilibre initial, j'ai obtenu la courbe rouge montre la fig. 3 qui cette fois ressemble beaucoup à la courbe de Spencer.
Si c'est vrai, cela équivaut à l'ajout d'une tendance linéaire de la température de fond. En fin de compte, contrairement à l'affirmation de Spencer nous pouvons écarter au moins que le PDO seul peut expliquer la dernière tendance au réchauffement de siècle.
La PDO dans le passé
Il ya eu quelques reconstructions de la PDO dans le passé. De toute évidence, il n'y a pas de mesures disponibles et il est également difficile de trouver des proxies fiables de la température de surface de la mer dans le Pacifique Nord. Typiquement des procurations sensibles de précipitations sont utilisées.
Bondi et al. 2001, par exemple, utilisent des anneaux d'arbre pour la période 1660-1992 à partir d'arbres prélevés entre la Californie du sud et du nord de la Basse-Californie, une région choisie pour la bonne corrélation entre les anneaux des arbres et la PDO. Ils ont trouvé un cycle bidecadal dominant tout au long de l'enregistrement jusqu'à faire la fin du 19ème siècle et plus périodicités, semblables à ceux trouvés dans les relevés instrumentaux, dans les années 1900 à une plus importante variabilité ENSO PDO. Bien qu'il y ait eu des périodes de variabilité et de perte de périodicité réduite, néanmoins il semble que le PDO a été une caractéristique plus ou moins permanente de la variabilité de l'océan Pacifique.
Une des plus longues reconstructions est rapporté dans MacDonald et al. 2005, qui étend à l'an 993. Ils ont trouvé à nouveau le cycle de 50-70 ans, mais il n'est pas stable tout au long de l'enregistrement, en particulier, ce cycle est perdue pendant de longues périodes au cours du 13ème siècle et du 17ème à la fin du 18ème siècle. Mais la caractéristique la plus évidente est l'anormalement bas PDO au cours de la période médiévale, comme le montre la figure ci-dessous.
Cette anomalie froide du Pacifique Nord est en accord avec un état Nina-type semi-permanent découverte par Mann et al. (2005). Les données et les modèles sont d'accord sur ce constat quelque peu paradoxale. Ceci peut être expliqué (2007 Cook et al.) par ce qu'on appelle la reéotraction de Bjerknes, où, dans un endroit plus chaud du Pacifique tropical le gradient de température est-ouest augmente et il en va un renforcement de la circulation de Walker, en créant les conditions pour le développement d'un La Nina.
Conclusions
Dans ce bref message que j'ai essayé de mettre en évidence certaines caractéristiques de la PDO que je crois être important dans le contexte de son impact sur l'évolution de la température mondiale. Bien qu'il soit un modèle bien reconnu de la variabilité avec des implications claires sur le climat régional, il semble qu'il ne peut pas être invoquée pour expliquer la tendance actuelle au réchauffement, les deux données récentes et paléo et notre compréhension de PDO-ENSO racontent une histoire différente.
http://www.skepticalscience.com/Pacific-Decadal-Oscillation-advanced.htm