LE GISS ET LES SÉRIES LONGUES DE TEMPÉRATURES.

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L’exemple de Marseille.

1/ Introduction.

Les séries de températures relevées par les stations météorologiques du monde entier sont maintenant aisément accessibles grâce à un certain nombre d’organismes qui rassemblent les données transmises par les offices météorologiques nationaux. La transmission et la mise à disposition du public via des sites internet sont faites pratiquement en temps réel, c’est-à-dire avec un décalage d’un à deux mois environ. Les données correspondantes sont librement accessibles, sans aucune redevance ni droit d’entrée, et sans nécessité d’inscription préalable ni par conséquent d’identification 1. Il s’agit là d’un progrès considérable dans la diffusion des connaissances factuelles.

La présente note a pour objet de présenter un site particulier avec son mode d’emploi, mais aussi de mettre en évidence quelques bizarreries dans un cas particulier.
L’exemple choisi ici est celui du site américain du GISS, et plus particulièrement de la station météorologique de Marseille-Marignane, une des séries de températures les plus longues relevées sur le territoire de la France métropolitaine.

2/ Le site du GISS, mode d’emploi.

Le GISS (Goddard Institute for Space Studies) 2 est un département de la NASA. L’ergonomie du site est remarquable. Voici la page d’accueil.
C8G1
Une fenêtre permet de choisir entre trois options correspondant à trois séries de données :
-« after GISS homogeneity adjustment », qui est présélectionnée par défaut et présentée comme officielle.
-« GHCN v3 (adj) + SCAR data » (Global Historical Climatology Network + Scientific Committee on Arctic Research)
-« after removing suspicious records ».
Une fois l’option choisie, on peut accéder aux données de deux façons, la plus simple consistant à cliquer sur un point du planisphère. Apparaît alors une liste d’une trentaine de stations dans un rayon de quelques centaines de kilomètres avec leurs caractéristiques (situation, identification, population environnante, années couvertes par la série), parmi lesquelles on peut choisir celle que l’on souhaite (ici Marseille/Marignane ; identifié par les codes GHCN 615 : France et 7650 : Marseille).
C8G2

En cliquant sur le nom de la station, on obtient un graphique des températures annuelles.
La série sélectionnée par défaut (« after GISS etc. » commence en 1934 ; les deux autres en 1880.
C8G3

Enfin on peut télécharger (« download monthly data as text ») le listing des séries mensuelles, trimestrielles et annuelles en format txt (trimestres et années météorologiques à ne pas confondre avec les années civiles).
C8G4

Il suffit de convertir ces données en format tableur pour procéder à des traitements, notamment graphiques. On remarque à cette occasion que le listing ne comporte aucun en-tête précisant l’origine des données, l’identification de la station, la version, la date de mise à jour ni la date d’extraction, comme c’est le cas en général dans les téléchargements de données.

3/ Les données de la station Marseille-Marignane.

L’attention de l’auteur de ces lignes a été attirée par une bizarrerie. Ayant, pour une chronique antérieure, téléchargé le 25 octobre 2014 des données GISS « after GISS homogeneity adjustment » (donc réputées « officielles ») et souhaitant les mettre à jour au début de l’année 2015 (puisque l’année météorologique 2014 était alors connue), la substitution de la nouvelle série à l’ancienne a fait apparaître sur le graphique un mouvement de translation surprenant pour les années antérieures à 1991. Il est alors apparu que les données annuelles de 1934 à 1990 avaient été dans l’intervalle minorées de valeurs rondes, variant entre -0,90 C et -1,80°C (selon les années ou les tranches d’années).

Enfin, un nouveau téléchargement effectué début février 2015 (pour intégrer l’année civile 2014 alors complètement connue) a révélé une correction de la correction, consistant en une majoration de presque +1°C par rapport aux valeurs précédentes, et réduisant ainsi l’écart avec les valeurs initiales d’octobre 2014.

Le graphique ci-après montre comment ont évolué les principales séries de températures de la période 1934­-2014 fournies par le GISS entre fin octobre 2014 et début février 2015. On trouve en légende les types des séries et les dates d’extraction.

-Entre 1934 et 1990, on obtient ainsi un chevelu de courbes ayant toutes presque la même allure générale mais situées à des niveaux différents. Les valeurs « officielles » after GISS homogeneity adjustment sont légendées « aGha ». Les plus élevées sont celles d’octobre 2014 (en rouge) et les plus basses celles de début janvier 2015 (en vert), les valeurs intermédiaires de début février sont en bistre épais. On remarque au passage que les séries « GHCNv3 » 3 (en violet et bleu) sont supérieures de 0,4°C aux séries officielles extraites aux mêmes dates (respectivement janvier et février 2015).

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-A partir de 1991, toutes les courbes coïncident y compris les deux courbes extrêmes.

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Au passage, on peut remarquer que la droite de tendance des températures de 1989 à 2014 est quasi-horizontale, ce qui confirme certaines estimations antérieures, et ceci malgré le caractère « tempéré », et donc en moyenne plutôt chaud, des températures de l’année 2014.

4/ Conclusions.

L’exemple de Marseille est caricatural 4, mais instructif en cela. Les données d’un certain nombre d’autres stations françaises que nous avons examinées ont bien été l’objet ces derniers mois d’ajustements, d’amplitudes moindres que celles de Marseille (de l’ordre de 0,2 °C) mais toujours dans le sens d’une minoration des températures antérieures aux années 1985-1990 (environ).

Ces ajustements, ne s’appliquant qu’à des périodes passées, sont sans conséquences pratiques pour les deux ou trois dernières décennies. Peut-être leurs auteurs pourraient-ils les justifier par les imprécisions des mesures plus anciennes, dont ils se seraient subitement avisés.

Toutefois le fait que ces corrections soient des valeurs « rondes », systématiquement appliquées et toutes dans le sens d’un abaissement des températures passées peut sembler suspect. Il ne s’agit manifestement pas de réévaluations méthodiques portant sur telles ou telles années précises par recours à des archives, mais de corrections forfaitaires s’appliquant à des groupes d’années.

On peut en outre légitimement s’étonner que ces corrections soient en quelque sorte subreptices, et que le GISS ne mentionne pas explicitement sur ses bases de données « ajustées » qu’il s’agit de nouvelles versions dûment datées et numérotées.

Il sera intéressant de vérifier si la dernière version en date, celle de début février 2015 qui clôt à la fois l’année civile et l’année météorologique 2014 (la courbe en bistre épais) restera bien la version définitive 5.

En tout état de cause, les graphiques qui précèdent devraient relativiser les débats interminables actuels sur telle ou telle année réputée plus ou moins « chaude » que telle ou telle autre, et ceci de quelques dixièmes de degrés de plus ou de moins.

1 Il est possible cependant de s’identifier si l’on souhaite être tenu au courant des publications ou mises à jour des sites, ou pour des accès plus directs et plus ciblés à des bases de données précises en tant que de besoin ; mais il ne s’agit là que d’une commodité entièrement facultative et gratuite.
2 http://data.giss.nasa.gov/gistemp/station_data/. Goddard est le nom d’un ingénieur américain décédé en 1945, précurseur de l’astronautique.
3 Elles sont identiques aux séries « after removing suspicious records », qui ne sont donc pas représentées sur le graphique.
4 Les séries de Genève-Cointrin font apparaître un phénomène analogue, toutefois moins important.
5 Les séries de Marseille comportent curieusement une lacune pour le mois de février 2014. Le GISS fournit pourtant une valeur pour le trimestre DJF : décembre 2013-janvier-février 2014, et pour l’année météorologique ; un calcul à rebours montre que la température mensuelle de février 2014 a été estimée à 9,8°C. Selon le bulletin climatique régional de Météo France de février 2014, cette valeur semble plausible.

FRANCE. COMMENTAIRES SUR DES SÉRIES DE TEMPÉRATURES (mise à jour).

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1/ Introduction.

En complément à des notes antérieures sur des séries de températures, il a paru intéressant, puisque l’année civile et l’année météorologique 2014 sont maintenant connues, d’analyser des séries « officielles » de températures moyennes qui prennent en compte la dernière année en date.

On trouve sur le site du ministère de l’agriculture (site « Agreste »), dans son dernier « bulletin » daté 7 janvier 2015 1 des séries régionales pour la période 1997-2014, qui lui ont été communiquées par Météo France. Cette période est donc limitée à 18 années d’observations. On se contentera de ce laps de temps déjà significatif.

2/ Séries de températures régionales.

Sept séries correspondant à des régions considérées comme homogènes du point de vue climatique sont présentées : Ouest, Nord-bassin parisien, Nord-est, Centre-est, Sud-est et Sud-ouest, plus la Corse traitée à part 2.

Les données sont mensuelles et vont du 1er janvier 1997 au 31 décembre 2014. Elles sont exprimées en températures absolues (°C). Pour chaque région sont en outre mentionnées les températures moyennes mensuelles de la période 1981-2010, considérée comme période trentenaire de référence.

Les six séries du territoire continental ont été représentées ci-dessous sous forme de graphiques. Afin de ne pas alourdir les graphiques, on a calculé des moyennes annuelles selon deux définitions :
-les années météorologiques 3 du 1er décembre au 30 novembre.
-les années civiles du 1er janvier au 31 décembre.

En complément, on a représenté sur les graphiques les droites de tendances telles qu’elles sont calculées automatiquement par le logiciel Excel, et les équations correspondantes. Le coefficient de la variable « x » correspond à la pente moyenne (positive ou négative) d’évolution des températures sur la période, exprimée en °C par an. Le terme constant est la température origine de la droite de tendance (et non celle de l’année origine de la série).

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Au vu de ces six graphiques, on peut faire les observations suivantes.

-Les années météorologiques ne diffèrent des années civiles que par remplacement du mois de décembre de l’année n par le mois de décembre de l’année n-1. La différence sur l’année entière est donc peu importante. En outre, dans le cas précis des dernières années, cette différence est d’autant plus faible que les températures des trois derniers mois de décembre (2012, 2013 et 2014) ont été très proches, ce qui explique que les queues de courbes soient pratiquement confondues.

-Pour la même raison, les droites de tendances ne diffèrent guère ; elles sont même souvent confondues.

-Les droites de tendance civiles et météorologiques ne sont toutes deux positives que dans deux régions sur six : Nord-est (+ 0,55 et + 1,24 centièmes de °C par an) et surtout Sud-est (+ 1,35 et + 1,87 centièmes de °C par an). Partout ailleurs, les tendances sont, soit à une quasi-stagnation (Sud-ouest et Centre-est) soit à une diminution, entre – 0,5 et -1,6 centièmes de °C par an, particulièrement nette dans la partie Ouest du territoire.

3/ Séries de températures nationales.

On a enfin représenté les courbes moyennes des températures sur le territoire continental (hors Corse), en ajoutant sur le graphique les quatre trimestres météorologiques, à savoir : décembre-janvier-février 3, mars­-avril-mai, juin-juillet-août, septembre-octobre-novembre.

Ces valeurs ont été calculées en faisant les moyennes arithmétiques des températures mensuelles des six régions continentales, sans pondérations.

C7G3

-Parmi les quatre saisons météorologiques, seul l’automne montre une augmentation des températures (+ 6,4 centièmes de °C par an), « compensée » si l’on peut dire par une diminution des températures des trois autres saisons : -1,2 centièmes de °C par an pour l’été, -1,7 centièmes de °C par an pour le printemps et -5,0 centièmes de °C par an pour l’hiver.

-Il en résulte que la tendance des températures annuelles est pratiquement horizontale : + 0,09 centièmes de °C par an pour l’année météorologique et – 0,04 centièmes de °C par an pour l’année civile (graphique ci-dessous) 4.

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4/ Conclusion sur l’année 2014.

On comprend mieux, au vu de ces courbes, ce qui a caractérisé l’année 2014, objet de très nombreux commentaires : la température moyenne de l’année, qui est effectivement la plus élevée de la série 5, résulte d’une conjonction assez peu fréquente : deux demi-saisons douces et un hiver clément, légèrement compensés par un été plutôt frais.

En somme une année « tempérée » qui nous a épargné vagues de froid et canicules.

De quoi nous plaignons-nous ?

1 www.agreste.agriculture.gouv.fr/conjoncture/le-bulletin/. Dans ce bulletin les données sont au format Excel.
2 Les températures des « régions » sont les moyennes des stations suivantes : Ouest : Brest, Rennes, Caen, Nantes, Angers. Nord-Bassin parisien : Le Bourget, Lille, Reims, Rouen, Orléans, Auxerre. Nord-est: Strasbourg, Nancy, Bâle-Mulhouse, Besançon. Centre-est: Lyon, Dijon, Grenoble, Clermont-Ferrand. Sud-ouest : Bordeaux, Toulouse, Gourdon, Mt de Marsan, Cognac, Limoges. Sud-est : Perpignan, Montpellier, Orange, Marignane, Nice, St Auban.  Corse : Cap Corse, Ile Rousse, Ajaccio, Pertusato.
3 Les séries météorologiques commencent donc en 1998 et non en 1997.
4 On retrouve d’ailleurs un tel « plateau » de températures, et sensiblement sur cette même période 1997-2014, dans les relevés satellitaires de températures au niveau mondial.
5 Et même d’une série plus longue : la température moyenne de la période de référence 1981-2010 est en effet de 12,2 °C. La période 1997-2014 (12,5 °C) est donc plus chaude de 0,3 °C. On retrouve sensiblement le même écart au niveau satellitaire mondial.

LES GLACIERS DANS LE MONDE.

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1. Introduction.

Les glaciers ont toujours constitué un sujet de préoccupations populaires, de natures différentes selon les époques de l’histoire du climat et selon les saisons.

Lors du petit âge glaciaire, on redoutait leurs avancées qui menaçaient d’engloutir des villages de montagne, avec pour seul remède connu des processions et des prières, puis des actions de grâce une fois le péril écarté.

La fonte saisonnière des glaciers qui alimentent les torrents de montagne, et plus en aval des rivières et des fleuves, peut entraîner des crues importantes si cette fonte est aggravée par des précipitations en plaines.

Les glaciers participent aux équilibres hydrologiques locaux en tant que réserves d’eau et régulateurs de crues ; or depuis la fin du petit âge glaciaire c’est-à-dire le milieu du 19ème siècle, la majorité des glaciers est en phase de recul.

Enfin, la fonte des glaciers, au plan global et toutes choses égales par ailleurs, entraîne mécaniquement une certaine surélévation du niveau des océans puisqu’il y a déstockage d’eau terrestre (et inversement s’il y a lieu).

2. Répartition de l’eau sur la terre.

Les chiffres qui suivent ne sont que des ordres de grandeur pour fixer les idées, car ils diffèrent selon les publications 1.
Les océans couvrent 363 millions de km2 (Mkm2) soient 70% de la surface de la terre (510 Mkm2)
La quantité d’eau libre 2 existant sur la planète est de l’ordre de 1 360 millions de km3 (Mkm3) 3.
Cette eau serait répartie comme suit (l’eau atmosphérique pour sa part ne représente que quelques milliers de tonnes ou de m3, elle ne figure pas dans le tableau ci-dessous) :

  • eau salée des océans :  1 320 Mkm3 (97%)
  • eau douce : 40 Mkm3 ( 3%)                  dont :
    • eaux de surface : 0,04 Mkm3
    • nappes souterraines 7 Mkm3
    • glace : 33 Mkm3,                             dont :    
      • continent antarctique : 30 Mkm3
      • continent arctique (Groenland) : 2,6 Mkm3
      • glaciers : 0,2 à 0,3Mkm3

Par conséquent, d’après les chiffres précédents, les glaciers à proprement parler représenteraient moins du centième du volume de glace et environ 0,015% du volume d’eau libre total de la planète.

3. Principales informations disponibles sur les glaciers.

-Le National Snow & Ice data center (NSIDC), institut coopératif entre la National Oceanic & Atmospheric administration (NOAA, département de la NASA) et l’université de Boulder (Colorado), publie une base de données des glaciers en accès libre et gratuit. La dernière version est datée de février 2012.
NSIDC répertorie 132 890 glaciers. Les informations fournies concernent la localisation (continent et pays, latitude et longitude), l’altitude, éventuellement le nom ou le numéro du glacier, le type, les mensurations (épaisseur, superficie, longueur, largeur, avec les degrés d’incertitude) ainsi que différents autres éléments d’informations (dates d’observation, de prise de vues, auteurs des observations, etc.).
Cette base de données est malheureusement très lacunaire : il manque un grand nombre de mensurations, en particulier les épaisseurs (avec parfois des valeurs aberrantes) et les altitudes. Les superficies sont indiquées pour 128 000 glaciers censés couvrir 469 500 km2. Les volumes des glaciers ne sont pas donnés.

-Un nouvel inventaire a été établi par un consortium international : le Randolph Glacier Inventory (RGI). Cet inventaire utilise évidemment des observations et des inventaires plus anciens mais repose surtout sur une exploitation nouvelle de données satellitaires.
Le RGI (nouvelle version 3.2) répertorie 197 654 glaciers répartis dans 19 régions du monde, pour une superficie estimée à 726 792 km2. Les éléments d’informations sont à peu près de même nature que ceux de la base NSIDC. Le nombre de glaciers est significativement supérieur à celui du NSIDC mais leur répartition spatiale est sensiblement la même.

-Plusieurs équipes scientifiques (Huss et Farinotti, Marzeion, Grinsted, Radic) ont procédé à des estimations du nombre, de la surface et du volume des glaciers entre 2010 et 2014. Certains auteurs donnent parfois des estimations très différentes à quelques années d’intervalle.
Ces publications récentes utilisent généralement l’inventaire RGI, complété par diverses autres informations.

-L’article le plus récent (Pfeffer & autres) a été publié par la revue Journal of Glaciologie en juin 2014. L’article est en accès libre. Il constitue une synthèse des publications antérieures les plus récentes et ajoute des éléments d’information complémentaires.

Dans ce qui suit, on s’appuiera sur l’inventaire RGI et l’article de Pfeffer.

4. Nombre, superficie et volume totaux des glaciers.

Il faut à nouveau préciser que les glaciers situés à la périphérie des calottes glaciaires (Groenland et Antarctique) ne doivent pas être confondus avec les calottes polaires elles-mêmes.

Le nombre de glaciers répertoriés actuellement est d’environ 200 000. Ce nombre peut être légèrement faussé du fait de doubles comptages dans le cas de glaciers composés. Il dépend aussi du seuil de superficie au-delà duquel les glaciers sont pris en compte : il est possible que le nombre total de glaciers toutes dimensions comprises soit deux fois supérieur. Toutefois on estime que les 200 000 glaciers ainsi décrits représentent la quasi-totalité des superficies et des volumes (près de 99% selon Pfeffer).

Leur superficie totale est estimée à environ 730 000 km2, avec une incertitude de ± 35 000 km2. Les auteurs distinguent parfois les superficies respectives de trois groupes : glaciers en périphérie du Groenland (90 000 km2), glaciers en périphérie de l’Antarctique (135 000 km2) et glaciers du reste du monde (505 000 km2).

Leur volume total est estimé selon les différents auteurs entre 140 000 et 170 000 km3.4

Enfin la plupart des auteurs complètent l’estimation des volumes par l’élévation du niveau de la mer tout théorique qui résulterait d’une fonte totale des glaciers à partir de leur état actuel. Dans cette hypothèse extrême et en reprenant les volumes précédents, cette élévation serait par conséquent de l’ordre de (140 000 à 170 000 km3) / 363 Mkm2, soit 38 à 47 cm.

5. Localisation des glaciers.

Le planisphère schématique ci-après montre où sont localisés les glaciers.
C6G1

(source : « population data.net » ; les glaciers sont représentés en bleu)

On voit que les glaciers se rencontrent, soit aux hautes latitudes nord et sud, soit dans les massifs montagneux aisément identifiables sur le planisphère (Himalaya, Montagnes Rocheuses, Cordillère des Andes, Alpes).

Une autre représentation intéressante maintenant classique consiste en un schéma qui croise latitudes, altitudes et (en code couleur) températures du mois le plus chaud à la ligne d’équilibre 5. Chaque glacier est représenté par un pixel. Il faut un examen un peu attentif pour comprendre cette représentation.
C6G2

(source Huss et Farinotti, universités de Fribourg et Zürich, 2012)

Enfin voici deux graphiques montrant la répartition des superficies et des volumes des glaciers entre grandes régions du monde.
C6G3
C6G4

Les répartitions sont en résumé les suivantes :

  • Hémisphère nord :  78% des superficies et 74% des volumes
  • Hémisphère sud :  22% des superficies et 26% des volumes
  • Zones arctiques :    58% des superficies et 66% des volumes
  • Antarctique :    18% des superficies et 23% des volumes
  • Massifs montagneux : 24% des superficies et 11% des volumes.

On voit la prépondérance considérable, en superficie et surtout en volume, des glaciers circumpolaires nord et sud (89% des volumes). Leur épaisseur moyenne est 2,5 fois plus importante que celle des glaciers de montagnes.

6. Évolution des glaciers.

Il est généralement admis, ce qui est d’ailleurs logique, que les glaciers sont majoritairement en période de recul depuis la fin du petit âge glaciaire.

La quantification de ce recul en termes de volumes de glace est toutefois problématique. Le nombre considérable de glaciers, les difficultés d’accès, le manque de longues séries statistiques de relevés, et l’incertitude même sur les volumes actuels en rendent l’évaluation très incertaine 6.

L’avènement des satellites et de moyens de calculs de plus en plus puissants a permis des progrès importants en termes d’inventaires, mais ces derniers sont encore trop récents et trop imparfaits pour que l’on puisse en déduire des évolutions significatives.

Les glaciologues en sont donc actuellement réduits à utiliser des modèles, basés sur des périodes d’observations relativement brèves et un petit nombre de glaciers, puis à appliquer ces modèles à l’ensemble des glaciers de la planète. En outre, les observations du passé ne portaient le plus souvent que sur l’évolution des longueurs des glaciers et non celle de leurs volumes, et il a été nécessaire de rechercher une corrélation entre ces deux grandeurs. C’est dire que les estimations publiées sont à considérer avec circonspection.

Dans les articles scientifiques, la plupart des chiffres sont exprimés en contribution des glaciers à la surélévation du niveau des océans (qu’on désignera dans la suite par Sea level rise ou SLR).

Rappelons quelques ordres de grandeur. La SLR toutes causes de surélévation confondues 7, a par exemple été évaluée sur la base d’une recension des marégraphes mondiaux par Church et White en 2011 : ces auteurs donnaient un SLR global de 19,5 cm entre 1900 et 2009 (soit 1,7 mm par an). Les relevés satellites (Université Boulder, Colorado) donnent pour la période actuelle un SLR d’environ 3,2 mm par an.

La contribution de la fonte des glaciers au SLR a donné lieu à des estimations variées. On en donne ici quelques exemples (les marges d’incertitudes sont généralement de l’ordre de ± 20% à ± 30%) :
+1,6 cm sur la période 1961-2003 (Dyurgerov & Meier) soit + 0,4 mm par an
+4,5 cm sur la période 1900-2000 (Dyurgerov) soit + 0,45 mm par an
+2,8 cm sur la période 1900-1961 (Meier) soit + 0,47 mm par an.
Un article récent (Gardner, revue Science, mai 2013) relatif à la période 2003-2009, estime la contribution au SLR à 29% ± 13% du SLR total, et la fonte annuelle à 259 ± 28 Gt soit 259/0,9 = 290 km3. Tous calculs faits, on trouve environ + 0,8 mm par an de contribution au SLR, chiffres supérieur aux estimations précédentes (mais compatible avec l’hypothèse que la fonte des glaciers se serait accélérée ces deux dernières décennies).

Cet article permet aussi d’estimer la perte de volume annuel rapportée au volume total des glaciers (290 km3 rapporté à 140 000 ou 170 000 km3) : cette perte serait donc d’environ -0,2% par an.

7. Conclusions.

Le domaine des glaciers, leur surface, leur épaisseur, leur volume, leurs évolutions saisonnière, décennale et séculaire restent encore largement à découvrir, même si les moyens modernes d’investigation et de calcul ont permis de progresser notablement depuis quelques années.

Cette incertitude est notamment due au fait que l’essentiel des glaciers se situe dans les zones circumpolaires, secteurs exposés à des conditions climatiques extrêmes, d’accès difficile ou impossible, et où les investigations terrestres ne peuvent avoir lieu au maximum que la moitié de l’année. Les archives concernant les glaciers circumpolaires sont pratiquement inexistantes car la glaciologie s’est surtout intéressée aux massifs montagneux les plus accessibles, qui ne représentent qu’une fraction réduite de l’ensemble.

Les glaciologues, dans leurs publications scientifiques, ne dissimulent pas la pauvreté relative du matériel statistique dont ils disposent, et ils expliquent méthodiquement les analogies, les approximations et les extrapolations qu’ils ont dû utiliser pour parvenir à leurs chiffres, qui en conséquence sont donnés avec des marges d’incertitude considérables.

Tous les chiffres cités précédemment sont donc à considérer comme provisoires, même si certains ordres de grandeur commencent à être approchés. Il semble notamment que le volume total des glaciers doive être sensiblement revu à la baisse par rapport à ce qui figure dans les ouvrages de vulgarisation. Mais la distinction entre les deux grandes calottes glaciaires et les glaciers périphériques qui leur sont associés n’est pas toujours nette.

Quant à l’évolution des glaciers, les nouveaux dispositifs d’observation en continu par satellites devraient à l’avenir pouvoir fournir des enseignements plus précis. Il paraît peu douteux que la période de 1850 à nos jours ait été globalement une période de recul, même si les observations des glaciers alpins ont montré des successions de crues et de décrues. Selon des estimations récentes, le volume perdu par les glaciers serait de l’ordre de 0,2% par an.

Enfin, puisqu’il s’agit d’une crainte souvent alléguée, l’élévation du niveau de la mer qui en a probablement résulté et qui en résulterait éventuellement si les tendances se poursuivaient, serait inférieure à un millimètre par an, ce qui paraît possible à gérer.

1 Ces chiffres fondamentaux et considérables ne sont donc connus qu’approximativement.
2 Par « libre », on entend ici exclure l’eau « de constitution » des trois règnes minéral, végétal et animal.
3 1 km3 = 109 m3. Pour une densité de 1 : 1 km3 = 109 tonnes = 1 gigatonne (Gt).
4 Pfeffer et autres utilisent des unités de masses, à raison de 1 tonne de glace = 1,11 m3 d’eau (densité de la glace : 0,9).
5 ELA signifie equilibrium line altitude, altitude de la ligne de partage entre la zone d’accumulation et la zone d’ablation d’un glacier.
6 Les glaciers les mieux étudiés et depuis le plus longtemps sont ceux des Alpes, mais leur importance au niveau mondial est minime, et l’extrapolation de leur comportement à l’ensemble des glaciers de montagnes et plus encore aux glaciers des zones circumpolaires est chose délicate.
7 Ces causes sont : l’expansion thermique, la fonte des calottes glaciaires, la fonte des glaciers, les prélèvements dans les nappes.

EXTENSION DES GLACES DE MER POLAIRES.

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Évolution depuis le début des observations par satellites.

1/ Introduction.

Plusieurs organismes observent l’évolution des glaces de mer aux deux pôles. Ils produisent des bases de données et des graphiques dont l’origine est 1979 (début des observations par satellites) et qui sont régulièrement mis à jour, mensuellement ou quotidiennement. Tous les graphiques présentés ci-dessous sont des mises à jour à mi-décembre 2014. L’année 2014 est donc presque complètement connue.

Ces graphiques concernent exclusivement les « glaces de mer » (sea ice), c’est-à-dire les glaces qui flottent à la surface de la mer, par opposition aux glaces qui recouvrent les terres. Il est parfois difficile de distinguer ces deux types de formation aux lisières des continents, c’est pourquoi on trouve parfois des chiffres légèrement différents.

L’extension des glaces de mer fluctue bien entendu au cours de l’année, avec des maxima en fin d’hiver et des minima en fin d’été (respectivement le 15 mars et le 15 septembre dans l’hémisphère nord).
Mais il existe aussi des évolutions annuelles se superposant aux cycles saisonniers. Ces évolutions sont scrutées, surtout dans les zones polaires nord, à la fois pour des raisons de navigation (éventualité de passages maritimes nord pour relier les trois continents) et de ressources fossiles (supposées) convoitées par plusieurs
pays riverains.

Les notions utilisées sont les suivantes (on utilisera les termes anglais) :

-« sea ice extent », surface de mer couverte par un pourcentage minimum de glace ; usuellement on utilise les critères de 15% ou 30% de glace, selon les organismes.

-« sea ice area », surface de mer couverte par des glaces, chaque unité de surface étant corrigée du pourcentage de glace qui la recouvre. Sea ice area est donc par définition inférieure à sea ice extent.

-« sea ice anomaly », différence d’extension de sea ice area par rapport à la moyenne d’une période de référence, compte tenu bien entendu de la correction pour variations saisonnières.

L’unité utilisée est le million de kilomètres carrés (Mkm2)

Les périodes de référence choisies sont diverses : 1979-2000, 1981-2000, 1979-2008, ou encore décennies 1980, 1990, 2000, etc.

Certains graphiques comportent en grisé une plage d’incertitude des mesures, usuellement 2 écarts-types (« standard deviations ») en plus ou en moins.

Les noms des différents organismes et les références de leurs sites internet sont mentionnées en tête des graphiques.

2/ Les glaces arctiques.

2.1 Sea ice extent.

-National sea ice data center NSIDC, Université de Boulder, Colorado (USA).
http://nsidc.org/data/seaice_index/images/daily_images/N_stddev_timeseries.png
Le seuil retenu est de 15% de glace.

La période de référence est 1981-2000. La courbe de l’extension 2012 est représentée en tiretés pour mémoire, car elle a correspondu au minimum d’extension estivale (3,5 Mkm2) depuis l’origine des mesures satellitaires.

C5G1
-Arctic Sea-ice Monitor, par IARC-JAXA, Japon.
http://www.ijis.iarc.uaf.edu/en/home/seaice_extent.htm
Le seuil retenu est 15% de glace.
Le graphique comporte les moyennes des années 1980,1990 et 2000, ainsi que les courbes des années « record » d’extension estivale.

C5G2
-Ocean and Sea Ice, Satellite Application Facility (OSISAF), par Centre for ocean & ice (COI), DMI (Danemark).
http://ocean.dmi.dk/arctic/icecover.uk.php

Le seuil retenu est de 30% de glace.
Le graphique comporte les courbes des quatre années précédant 2014.

C5G3

-National ice center (NIC), organisme commun à la NASA-NOAA et à la marine US (Navy et garde-côtes).
http://www.natice.noaa.gov/ims/images/sea_ice_only.jpg
Le NIC utilise le système IMS (Ice Mapping System) qui diffère des observations satellitaires habituelles, et qui est spécialement dédié à la navigation.
Le graphique comporte les courbes des neuf dernières années, ainsi que les maxima et minima correspondants.
C5G4

Ces quatre graphiques, quoique différents dans leur présentation, sont assez concordants. Ils confirment que l’année 2014, avec un minimum de 5 Mkm2, a connu un net redressement par rapport aux années précédentes.

2.2 Sea ice area.

-Cryosphere Today du Polar Research Group de l’Université de l’Illinois (Urbana-Champaign)
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/current.area.jpg
Ce graphique est intéressant car il retrace à la fois les cycles saisonniers et la tendance générale.
Les graduations en abscisses correspondent aux débuts d’années.

C5G5
On voit distinctement les chutes de 2007 et 2012 et le redressement ultérieur. Le minimum de 2014 s’est établi à 4 Mkm2 (à comparer aux 5 Mkm2 de sea ice extent).

L’autre graphique (de la même source) retrace l’évolution sur deux ans.
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/current.365.jpg

C5G6

Il comporte aussi en partie basse l’anomalie par rapport à la période 1979-2008 (voir ci-après).

2.3 Sea ice anomaly.

-Cryosphere Today du Polar Research Group de l’Université de l’Illinois (Urbana-Champaign).
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/seaice.anomaly.arctic.png
La référence est la période 1979-2008.
On voit que les années 2006 à 2014 sont marquées par une certaine stabilisation des surfaces englacées, après la baisse continue qui avait commencé dès l’année 1995 et s’était accentuée à partir de l’année 2000.

C5G7

L’anomalie moyenne entre 2006 et 2014 est de -1 Mkm2 ; (la valeur en rouge est celle de la toute dernière mesure).

3/ Les glaces antarctiques.

Contrairement à la zone polaire nord, qui n’est constituée que d’une banquise, la zone polaire sud comporte un véritable continent glacé (inlandsis) de 13,6 Mkm2 (près de 2 fois la surface de l’Australie et 8 fois l’inlandsis du Groenland). Ce continent est entouré de glaces de mer dont la surface évolue au fil des saisons, et dont la surface maximum en hiver dépasse la surface du continent lui-même.

3.1 Sea ice extent.

-National sea ice data center NSIDC, Université de Boulder, Colorado (USA).
http://nsidc.org/data/seaice_index/images/daily_images/S_stddev_timeseries.png

C5G8

Contrairement à l’Arctique, l’extension de la glace de mer (au seuil de 15%) est supérieure en 2014 comme en 2013 à la moyenne des années 1981-2010.

3.2 Sea ice area.

-Cryosphere Today du Polar Research Group de l’Université de l’Illinois (Urbana-Champaign)
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/seaice.area.antarctic.png

C5G9

Le minimum et le maximum de 2014 dépassent les plus hauts niveaux historiques (satellitaires s’entend).
-Cryosphere Today du Polar Research Group de l’Université de l’Illinois (Urbana-Champaign).
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/current.365.south.jpg

C5GA

3.3 Sea ice anomaly.

-Cryosphere Today du Polar Research Group de l’Université de l’Illinois (Urbana-Champaign).
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/current.anom.south.jpg
La référence est la période 1979-2000.
L’anomalie a augmenté tendanciellement depuis l’année 2000 et se situe actuellement à environ +1 Mkm2.

C5GB

4. Conclusions.

Les extensions des glaces polaires nord et sud semblent évoluer en sens inverse l’une de l’autre.

C’est ce qu’illustre ce dernier graphique, également établi par Cryosphere Today.
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/global.daily.ice.area.withtrend.jpg

C5GC

L’anomalie « globale », si l’on peut s’exprimer ainsi, est restée en moyenne égale à zéro entre 1979 et 2005, elle a été inférieure à zéro entre 2005 et 2012, elle est revenue à zéro depuis 2013.
Il semble qu’aucune explication décisive n’a été donnée de cette sorte de « compensation » entre nord et sud, ni des causes de l’exception 2005-2012.

Parmi les conclusions que chacun peut tirer des différents graphiques présentés dans cette note, on peut retenir les suivantes :

-les graphiques présentés dans cette note concernent exclusivement les glaces de mer, mais non les glaciers terrestres des zones polaires ou circumpolaires (dont les inlandsis du Groenland et du continent antarctique).

-il ne semble pas exister de divergences notables entre les chiffres des organismes de recherche. Certes la plupart des données ont pour origine la NASA et ses filiales ou départements associés (NSIDC, NOAA, etc.), mais il pourrait exister des différences d’interprétation et de restitution ; ce n’est pas le cas.

-la période d’observation, 35 ans, est relativement brève pour des phénomènes soumis à des inerties considérables. Elle n’est toutefois pas négligeable : rappelons qu’une durée de trente ans est généralement considérée comme significative en matière de climat.

-sur cette période de 35 ans, les phénomènes décrits ne semblent pas avoir manifesté de véritables ruptures de tendances irréversibles, mais plutôt des évolutions temporaires suivies de corrections.

°°°°°°°°°°°°

En complément aux graphiques précédents, il faut signaler que depuis quelques mois, le site du NSIDC propose un graphique interactif sur lequel on faire apparaître les courbes saisonnières de fluctuations des glaces de mer pour n’importe quelle année et pour chacune des deux zones polaires.
http://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/

FRANCE. COMMENTAIRES SUR LES PRÉCIPITATIONS.

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1/ Introduction.

Il est souvent affirmé que les phénomènes météorologiques manifestent depuis une période relativement récente des signes de « dérèglement », attribués notamment à des causes anthropiques. Ces causes sont supposées entraîner pour les années à venir des périodes particulièrement sèches ou particulièrement humides, selon les régions.

Il est donc intéressant d’examiner comment ont évolué les précipitations par le passé. On s’en tiendra ici au cas du territoire français métropolitain.

Par nature, les précipitations mesurées à un emplacement précis reflètent la situation météorologique d’une zone assez limitée, contrairement aux températures qui s’appliquent à une aire plus vaste. A l’avantage des mesures pluviométriques, on peut dire que la hauteur de pluie tombée en un point donnée est une donnée peu difficile à mesurer et dont l’appareillage peut être rustique 1, quoique l’enregistrement et la restitution aient connu des évolutions considérables au fil des années.

Les données utilisées sont extraites du site internet du KNMI néerlandais 2 qui, sous le titre de European climate assessement and data (ECA&D), publie des séries longues concernant notamment le régime des vents, l’évapotranspiration, la pluviométrie et les températures.
Pour la France, ECA&D tient à jour les séries de températures et de pluviométrie d’une cinquantaine de stations météorologiques. Toutes ces données sont librement et gratuitement accessibles, sous forme de séries prédéfinies ou de modules de sélection. Ces données couvrent un éventail spatial et temporel suffisant pour en tirer quelques conclusions ; il n’a donc pas été jugé utile de recourir à d’autres sources.

Pour chaque station, ECA&D fournit les précipitations mensuelles, exprimées en millimètres d’eau, sur des périodes d’observation plus ou moins longues. Certaines stations présentent des lacunes importantes qui les rendent inutilisables. On n’a retenu ici que les séries chronologiques à peu près complètes et les plus longues possibles.

Les graphiques ci-après ont été établis à partir des données brutes, sans corrections ni interpolations sauf exceptions. Afin de ne pas surcharger les graphiques, on ne représentera pas les séries mensuelles, mais les séries annuelles (années calendaires) et les séries par saisons météorologiques 3. On a rajouté sur certains graphiques les droites de tendance linéaire, calculées par le tableur Excel.

2/ Les séries chronologiques de précipitations.

2.1 Le cas particulier de Marseille.

On présentera d’abord la série de Marseille 4, qui a la particularité de commencer en 1749 ce qui en fait l’un des historiques les plus anciens. Voici le graphique des précipitations annuelles. La droite en tiretés est la droite de tendance linéaire sur la période.

cc4_graph1

On sera peut-être surpris de constater que la droite de tendance linéaire est rigoureusement horizontale. La pluviométrie annuelle moyenne sur la période a été de 570 mm avec une forte dispersion (de 250 à 1 100 mm).
Les variations interannuelles apparaissent comme totalement erratiques : si le phénomène est commandé par des cycles, ceux-ci sont inapparents sur cette durée d’observation. On ne s’appesantira pas sur cet exemple qui a surtout pour intérêt de retracer une période d’observation de plus de deux siècles et demi.

2.2 Les autres séries longues.

Outre Marseille, le site KNMI-ECA&D présente neuf autres stations dont les séries couvrent des durées supérieures à un siècle : il s’agit de Lille (1784, qui s’arrête en 2004), Strasbourg (1802), Toulouse (1809), Genève (1826), Dijon (1831), Nantes (1835), Bordeaux (1842), Perpignan (1850), enfin Paris-Montsouris (1886). Ces dix stations recouvrent correctement à la fois le territoire national et les différentes zones climatiques françaises, sauf les zones de montagnes.

Voici le graphique des précipitations sur la période où les dix stations sont renseignées, c’est à dire 1886-2014. On a représenté en traits fins les courbes de chacune des stations et en trait fort leur moyenne (sans pondération), ainsi que la droite de tendance de la moyenne en tiretés.

cc4_graph2

Sur le graphique suivant, on a représenté la moyenne seule pour plus de clarté.

cc4_graph3

La droite de tendance est pratiquement horizontale, avec une moyenne de 705 mm d’eau par an. Les précipitations annuelles ont varié entre 450 et 950 mm.
On voit apparaître quelques années exceptionnelles, citons :

  • l’année 1910, qui a connu la crue historique bien connue de la Seine en janvier, mais aussi d’autres crues importantes en juillet et en novembre, ainsi que des chutes de neige anormales au printemps dans le midi de la France.
  • l’année 1921, avec une sécheresse mémorable dans toute l’Europe du nord ayant notamment engendré des famines en URSS.
  • l’année 1930, avec des inondations catastrophiques dans plusieurs régions françaises.

 

2.3 La période récente.

Le graphique suivant représente l’évolution des précipitations pendant les trente dernières années 5.

cc4_graph4

La moyenne des précipitations s’est établie à 700 mm (un peu moins que pendant la longue période examinée précédemment), avec des variations annuelles de 550 à 830 mm.

Enfin, le dernier graphique retrace, pour cette même période récente, les précipitations par saisons météorologiques.

cc4_graph5

Les droites de tendances trimestrielles ne sont plus horizontales, mais présentent des pentes de l’ordre du millimètre par an en plus ou en moins 6.

3/ Conclusions.

On s’en tiendra là de cet examen sommaire des précipitations sur le territoire français métropolitain.

Plus que l’existence et l’amplitude des variations trimestrielles et annuelles, le fait le plus remarquable est la constance de la moyenne des précipitations observées sur des périodes suffisamment longues.

Contrairement aux températures, qui avaient augmenté depuis la fin du « petit âge glaciaire » au XIXème siècle et ceci en plusieurs phases bien identifiées, les précipitations annuelles n’ont manifesté aucune tendance prolongée à la hausse ni à la baisse depuis plus d’un siècle. Cette observation vaut également pour la période récente. Sauf preuve du contraire, il paraît hasardeux d’alléguer une évolution généralisée et récente du régime des précipitations pour expliquer tel ou tel phénomène météorologique isolé dépassant la normale.

ANNEXE. PRÉCIPITATIONS JOURNALIÈRES EN LANGUEDOC ET ROUSSILLON.

On sait que le Languedoc et le Roussillon sont des régions sujettes à des précipitations particulièrement contrastées, communément désignées par la dénomination (d’ailleurs géographiquement trop restreinte) de « pluies cévenoles ». Il a paru intéressant d’examiner si la période récente se distinguait par rapport à cette situation traditionnelle. On a eu recours à nouveau aux données du KNMI-ECA&D, cette fois au niveau des précipitations journalières, et pour les stations de Perpignan et de Nîmes dont les données sont à jour au 31 octobre 2014.
On a examiné trois périodes :

  • depuis l’origine des données disponibles, soit 1901-2014 pour Perpignan et 1920-2014 pour Nîmes
  • la dernière période de trente ans (durée considérée comme significative en climatologie), 1984-2014
  • la toute dernière période de dix ans, 2004-2014.

Les graphiques ci-dessous sont exprimés en cumuls de jours 7 et doivent être lus de la façon suivante (exemples) :

  • pendant 74% à 75% des jours de la période, les précipitations sont nulles
  • pendant 97% à 98% des jours de la période, les précipitations sont inférieures à 20 mm par jour
  • et ainsi de suite.

cc4_graph6

Les courbes de Perpignan et Nîmes présentent des allures très voisines. Pour ces deux stations, les courbes des trois périodes considérées sont presque confondues, ce qui signifie que la répartition temporelle des pluies n’a pratiquement pas varié depuis (au moins) un siècle.
Pour faire apparaître des différences éventuelles dans le domaine des plus fortes précipitations, on a opéré un grossissement des courbes en plaçant l’origine au seuil de 20 mm de précipitations journalières (97% à 98% des jours 8). Voici les deux graphiques.

cc4_graph7

Les courbes relatives à la période 2004-2014 deviennent évidemment plus irrégulières au-delà de 50 ou 60 mm d’eau, en raison du faible échantillon (environ 12 occurrences pendant la décennie), mais avec des écarts peu significatifs.

A chacune des deux stations, on a observé en moyenne :

  • environ 2,5 jours par an de pluies supérieures à 40 mm
  • environ 0,5 à 0,6 jours par an de pluies supérieures à 80 mm

A Perpignan, les très fortes pluies supérieures à 160 mm ont été observées 9 fois depuis 1901, 2 fois depuis 1984 (en novembre 1999 et novembre 2005) et 1 fois depuis 2004 (novembre 2005).

En conclusion, il ne semble pas que les pluies dites « cévenoles » aient gagné en intensité ni en irrégularité au cours de la période récente.

C’est ce que confirme Météo France sur un site du Ministère de l’écologie, pourtant spécialisé dans les annonces alarmistes en tous genres.

« On n’observe pas actuellement de tendance sur l’évolution d’occurrence de pluies diluviennes sur les régions méditerranéennes de la France ».

Graphique des pluies supérieures aux seuils de 190, 150 et 100 mm d’eau entre 1958 et 2013

cc4_graph8

1 Les organismes météorologiques font appel à de nombreux bénévoles pour les relevés.
2 Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut ; http://eca.knmi.nl/
3 L’hiver se compose de : décembre année n-1, janvier et février année n (DJF) ; le printemps de mars avril et mai (MAM), et ainsi de suite (JJA et SON). Pour 2014, on connait donc déjà les trois premières saisons (pas l’automne).
4 Station cataloguée n°7650 de l’organisation météorologique mondiale (OMM ou WMO).
5 Une période de trente ans est généralement considérée comme significative en matière climatique.
6 Si on trace des graphiques analogues pour la période 1886-2014 (ces graphiques ne sont pas représentés ici), on constate que les pentes des droites de tendances saisonnières sont inférieures à +/-0,2 mm par an, c’est à dire pratiquement négligeables.
7 La représentation en cumuls est plus facile à lire et moins sensible au choix des bornes d’intervalles.
8 Ce qui représente 7 à 11 jours dans une année.

FRANCE. COMMENTAIRES SUR LE NIVEAU DE LA MER.

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1/ Introduction.

Parmi les sujets liés aux questions climatiques, l’élévation du niveau de la mer observée sur le littoral de certaines régions du monde est l’un de ceux qui nourrissent l’inquiétude voire les fantasmes.

Pour des raisons liées à l’histoire de l’économie, des transports et du tourisme, une partie importante et croissante de la population mondiale réside, soit sur les côtes maritimes proprement dites, soit en bordure des estuaires, des deltas et des cours inférieurs des fleuves qui en constituent autant de prolongements. La proportion de population concernée a donné lieu à des estimations très variables selon les auteurs et les critères retenus (éloignement des côtes, altitudes, vulnérabilité, etc.), mais certaines évaluations font état d’un quart et jusqu’à la moitié de la population mondiale.

De très grandes métropoles du monde sont des ports maritimes qui ne cessent de prendre de l’extension. Ces métropoles ont des besoins croissants de nouvelles superficies, de constructions et d’alimentation en eau. Il en résulte une occupation progressive, des surcharges de sols et des puisements dans les nappes phréatiques, ce qui provoque des tassements littoraux. Il en va de même dans certaines îles océaniques prisées par le tourisme exotique. Enfin il n’est pas nécessaire de rappeler dans certains pays les surfaces gagnées sur la mer et garanties par des protections entièrement artificielles.

On comprend donc que le sujet soit particulièrement sensible. Comme il est facile de simuler les effets d’une variation du niveau marin, il ne manque pas de photomontages et de films évocateurs montrant à quoi pourrait ressembler telle grande ville au cas où…, afin de frapper les imaginations.

Précisons que les présents commentaires n’ont aucun caractère scientifique ; ils se bornent à des constatations fondées sur les mesures marégraphiques, sans tentatives d’explication de phénomènes qui sont très complexes comme tout ce qui concerne les sciences de la terre.

2/ Observation du niveau de la mer.

Depuis quelques années, les observations se sont perfectionnées par l’utilisation de satellites, qui sont censés fournir des données « absolues » c’est-à-dire indépendantes des repères terrestres. On n’en parlera pas ici.

Jusqu’à une période récente, les seuls instruments d’observation de l’évolution du niveau marin dans la période historique étaient les marégraphes, présents dans la plupart des ports de quelque importance. On ne développera pas ici le principe de cet appareil. Son inconvénient bien connu est que le niveau de l’eau est repéré par rapport à une référence terrestre. Celle-ci n’est pas nécessairement immuable, en raison des tassements ou soulèvements de natures géologique ou géotechnique qui peuvent l’affecter. Il reste que ce procédé permet de disposer de séries de mesures sur de longues périodes, qui fournissent déjà des informations sur les ordres de grandeur et les tendances.

On trouve de telles séries de mesures sur le site du Permanent Service for Mean Sea Level (PSMSL) 1 fondé en 1933 et basé à Liverpool au Royaume-Uni. Le PSMSL recense environ 2 000 stations marégraphiques réparties dans le monde entier. Les données sont directement et gratuitement accessibles.

Dans la présente note, il ne sera question que des données marégraphiques, et exclusivement celles du PSMSL. Pour chaque station, on dispose de séries annuelles et de séries mensuelles. Elles comportent malheureusement des lacunes parfois importantes. On n’a pas cherché à compléter ces lacunes en recourant à d’autres sources, ce qui aurait pris beaucoup de temps. On va voir qu’il est déjà possible de tirer de ces séries des enseignements au moins sommaires. Les dernières mises à jour du PSMSL comportent les données de l’année 2013.

Les références d’altitudes données par la PSMSL sont les « Revised Local Reference » ou RLR dont le principe est ancien, conventionnel, et généralisé au monde entier. Le zéro a été choisi à 7 mètres (7000 mm) au-dessous du niveau moyen, de façon à être certain qu’aucune mesure ne soit négative ; les valeurs RLR ne sont donc que relatives et n’ont aucune signification topographique locale.

3/ Le cas de la France.

La France métropolitaine est un cas intéressant car elle bénéficie d’une double, ou même d’une triple exposition ; Manche, Atlantique (ces deux expositions communiquant d’ailleurs largement) et Méditerranée. La population des zones littorales est parfois estimée à 10% de la population.

Le PSMSL recense 28 stations françaises (9 en Manche, 14 en Atlantique, 5 en Méditerranée). Les séries marégraphiques sont toutes à jour pour 2013. Cependant on en a éliminé quelques-unes, soit pour leurs origines trop récentes, soit à cause de lacunes importantes. En contrepartie on a eu recours à des stations de pays voisins pour corroborer et compléter les séries françaises.

Les séries les plus longues sont les suivantes :
-Brest : 1807-2013 (avec quelques lacunes)
-Newlyn (pointe extrême de la Cornouaille et sensiblement à la longitude de Brest) : 1916-2013
-Marseille : 1885-2013 (avec quelques lacunes)
-Genova (Gênes) : 1884-1996 (avec une lacune entre 1910 et 1930) et 2001-2013 (deux séries séparées)
On trouve ensuite des stations dont les séries commencent vers 1940 : Dunkerque, Le Havre, La Rochelle (cette dernière avec des lacunes considérables) ; à partir de 1960, l’échantillon de stations commence à s’étoffer, ce qui donne déjà plus d’un demi-siècle d’observations basées sur une vingtaine de stations marégraphiques.

Le principe adopté ci-après a consisté à retracer d’abord les quatre séries les plus longues, et à examiner ensuite si les autres séries présentent des tendances analogues.

4/ Manche et Atlantique.

Le graphique ci-dessous retrace les données annuelles RLR des stations de Brest et Newlyn.

cc3_graph1

Sur la période de recouvrement des deux stations, les deux courbes sont le plus souvent presque confondues ou parallèles.

A première vue, il semble que le niveau soit resté étale à environ 6925 mm entre 1807 et 1910, et qu’il ait augmenté depuis cette date, passant de 6925 à 7125 mm, avec cependant des interruptions de croissance pendant certaines périodes (1915-1925 et 1960-1975). On remarque aussi quelques « pics » très prononcés. Sur longue période, l’augmentation du niveau de la mer s’établit ainsi à 200 mm sur 105 ans, soit environ 1,9 mm/an. Les écarts d’une année à l’autre peuvent être relativement importants (50 à 100 mm) au regard de la tendance générale.

Afin de corroborer les deux séries principales, on a fait figurer les données de cinq stations supplémentaires des côtes de la Manche sur le même graphique, avec une origine en 1916 (début des données de Newlyn). Malgré les nombreuses lacunes, on voit que les courbes s’inscrivent dans un fuseau de même tendance que les deux stations principales (les échelles d’ordonnées ont été étendues pour mieux faire apparaître les fuseaux de courbes).

cc3_graph2

Le même exercice a été fait pour les côtes de l’océan atlantique, en ajoutant neuf stations supplémentaires, de Concarneau à la côte basque espagnole.

cc3_graph3

On retrouve des tendances analogues aux précédentes, ce qui montre que sur l’ensemble des côtes françaises ouvertes sur l’Atlantique, de Dunkerque à Saint-Jean-de-Luz, le régime d’augmentation du niveau de la mer est homogène. La relative concordance des tendances observées, malgré la diversité géologique des zones littorales, suggère que la fixité des repères terrestres ne pose pas de problème notable.

 5/ Méditerranée.

Le graphique ci-dessous retrace les données annuelles RLR des stations de Marseille et Gênes.

cc3_graph4

L’allure des courbes est différente de celles de l’Atlantique. On voit que le niveau a augmenté d’environ 150 mm entre le début du XXème siècle et vers 1960, époque à laquelle cette tendance s’interrompt brusquement. On constate ensuite une légère baisse de 1960 à 1980, puis une reprise de l’augmentation depuis lors, avec un « pic » remarquable en 2010. Sur longue période, de 1885 à 2013, le niveau de la mer a augmenté d’environ 150 mm, mais cette augmentation était déjà acquise dès 1960 (ce qui correspondait à 2 mm/an).

Malheureusement, ces trois séries présentent des lacunes importantes, précisément pour ces trente dernières années. Pour les compléter, on a eu recours à huit marégraphes situés : en France (Nice et Ajaccio), en Espagne (Barcelone et l’Estartit sur la Costa brava), à Monaco, et en Italie (Imperia et Carloporte dans le golfe de Gênes et Porto Torres en Sardaigne).

Le graphique ci-dessous retrace les séries de ces onze stations pour la période récente 1980-2013.

cc3_graph5

A toutes les stations, on retrouve le « pic » de 2010 qui est ainsi confirmé 2. En moyenne entre 1980 et 2013 le niveau de la mer a augmenté d’environ 75 mm, soit 2 à 2,5 mm/an. Toutefois, comme pour tout paramètre qui peut varier de façon significative d’une année à l’autre, cette valeur est sensible au choix de la date origine des séries.

6/ Conclusions.

Insistons sur le fait que ces commentaires ne comportent aucune interprétation scientifique des phénomènes décrits. On sait que le niveau des océans et des mers, que ce soit dans l’absolu ou par rapport aux repères terrestres, varie sous l’influence de paramètres variés : température de l’eau qui provoque l’effet dit « stérique » 3, fonte ou re-glaciation des glaciers de chaînes de montagnes et des continents circumpolaires, régime des vents, courants marins, activité des dorsales sous-marines, et enfin mouvements terrestres dus au rebond glaciaire, aux affaissements naturels ou anthropiques, à l’activité sismique, etc.

Le présent examen a été limité aux littoraux de la France métropolitaine et de certains littoraux voisins, ce qui donne déjà une première idée des ordres de grandeur et des tendances sur plus de 3 000 km de côtes relativement urbanisées et fréquentées 4.

On a vu que depuis au moins un siècle et demi la tendance est à une élévation du niveau de la mer, malgré des fluctuations parfois notables. Les différents marégraphes dont les données sont publiques et accessibles concordent sur ce point. Sur longues périodes, cette tendance est de l’ordre de 2 mm/an, plus ou moins 0,5 mm/an.

Il en est résulté une élévation du niveau des mers entourant notre pays, dont l’ordre de grandeur est d’environ 20 ou 25 cm en un siècle, soit la longueur d’une main. Pour le moment, les conséquences en sont peu perceptibles, car cet ordre de grandeur de long terme est faible au regard des fluctuations annuelles ou périodiques ou encore des marées.

La question actuellement posée est de savoir si cette élévation va se poursuivre, et à quel rythme. Si le rythme restait le même, ce qui serait l’hypothèse « naïve » comme disent les statisticiens, la mer gagnerait encore une vingtaine de centimètres d’élévation d’ici la fin du XXIème siècle, ce qui paraît tout à fait gérable. Au-delà de cette échéance, on se projette dans le grand avenir que personne au monde n’est capable d’envisager et encore moins de maîtriser.

Certains augures ne nous en annoncent pas moins à cette échéance des élévations réputées « catastrophiques », à grands renforts de discours emphatiques et d’illustrations suggestives 5. Pour que l’on puisse ajouter foi à ces pronostics, il faudrait déjà que soient fournis deux types d’informations essentielles :

-les paramètres qui sont intervenus dans l’évolution du niveau de la mer depuis le XIXème siècle, y compris les anomalies, les pauses ou les régressions ; l’influence de chacun de ces différents paramètres ;

-les raisons pour lesquelles ces paramètres évolueraient dans le proche et moyen avenir au point d’entraîner une rupture de la tendance séculaire de montée des eaux.

1 Voir http://www.psmsl.org/data/obtaining/reference.php pour les précautions d’emplois et les références.
2 En consultant les séries mensuelles, on voit que ce pic a notamment pour cause des niveaux très élevés pour les mois d’octobre (qui est en général la pointe de l’année) mais aussi novembre et décembre.
3 Cette température est elle-même influencée notamment par celle de l’atmosphère.
4 Comme on l’a indiqué, il est couramment admis que 10% de la population française habite les zones littorales ; mais le nombre de personnes concernées augmente très sensiblement en période estivale.
5 On se rappelle le petit « réfugié climatique », avec les pieds dans l’eau aux approches de Paris, dont se sont malheureusement rendus coupables des services français pourtant officiels et écoutés.

FRANCE. COMMENTAIRES SUR LES SÉRIES DE TEMPÉRATURES.

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1/ Introduction.

Lorsqu’on parle du « réchauffement climatique » devenu progressivement et insidieusement « changement climatique » 1 2 il s’agit le plus souvent de phénomènes globaux s’appliquant, soit à la terre entière, soit à de vastes ensembles : hémisphères, terres, océans, pôles, tropiques etc. Plusieurs organismes tiennent ainsi à jour des séries de températures, basées depuis 1979 sur des mesures satellitaire (recoupées grâce à des mesures par ballons sondes ou autres). Certains de ces organismes ont raccordé les séries modernes à des séries thermométriques terrestres antérieures à 1979.

On dispose ainsi de chroniques de températures « globales » depuis le milieu du XIXème siècle environ. A défaut de valeurs absolues indiscutables, ces chroniques donnent au moins une idée des fluctuations tendancielles de températures depuis plus d’un siècle et demi.

Le discours dominant fait référence à un « changement climatique » global, dont on dénonce les effets actuels, ou dont on redoute les effets futurs. Mais la traduction locale à l’échelle plus concrète d’un pays ou d’une région déterminés, voire à son propre cas personnel 3 est moins assurée.

Cependant, la presse et l’opinion publique ont maintenant tendance à incriminer le changement climatique au sujet de tout phénomène météorologique qui s’écarte de la normale 4 . On peut trouver au moins deux raisons psycho-sociologiques à cette attitude : en matière de météorologie, l’amnésie est la règle générale 5 ; et la référence « au » changement climatique est une explication bien commode aussi bien pour les responsables que pour les victimes 6.

2/ Les températures en France. Source des données utilisées.

On a rassemblé ici quelques éléments factuels concernant les températures et leurs évolutions sur le territoire français métropolitain. Ces données proviennent de l’un des sites de la NASA américaine, le GISS (Goddard institute for space studies) 7.
Le GISS publie des séries mensuelles de températures observées grâce à des centaines de stations météorologiques réparties dans le monde entier et dont les résultats lui sont transmis en temps réel par les instituts nationaux. L’accès en est libre et gratuit.

Pour la France, le GISS recense une vingtaine de stations, dont deux présentent des séries presque continues de 1880 à 2014 (Nantes et Genève), et huit autres de 1949 (ou 1951) à 2014. Les séries des autres stations sont incomplètes ou plus récentes. On examinera ci-après le cas des dix stations dont les séries sont exploitables.

3/ Les séries longues de Nantes et Genève

Ces deux stations sont très éloignées l’une de l’autre (600 km), très différentes par l’altitude (respectivement 0 m et 400 m) et le climat (respectivement atlantique et continental). Voici les deux séries représentées sur le même graphique 8. Pour mieux comparer leurs évolutions, on a aussi fait figurer en pointillés la série Genève augmentée de 1,7°C, valeur approximative de la différence moyenne de températures entre ces deux stations.cc2_graph1

(l’année 2014 a été extrapolée à partir des neuf premiers mois)

Malgré l’éloignement et la différence des températures moyennes entre les deux stations, on ne peut manquer d’observer une certaine similitude d’allures entre ces deux courbes. Beaucoup de pics ou de creux notables de températures coïncident, par exemple ceux des années 1891, 1893, 1899, 1921, 1941, 1956, 1963 et 2003.
A vue d’œil, les températures semblent avoir augmenté lentement entre la fin du XIXème siècle et 1945-1950 environ, diminué entre 1945-1950 et 1980-1985, puis augmenté à nouveau assez rapidement jusque vers 1990 environ. Depuis lors, la tendance semble être à une certaine stabilité.

Ces tendances générales sont altérées par des écarts de températures qui peuvent, d’une année à l’autre, dépasser 1°C voire 1,5°C, ce qui rend difficile la lecture et l’interprétation des graphiques. Cette remarque est d’ailleurs générale comme on le verra.

Par-delà toutes ces fluctuations, on constate que la température de ces deux stations aura augmenté d’environ 0,5 à 1°C entre 1880 et aujourd’hui 9 , ceci grossièrement en deux phases 10.

4/ L’ensemble de dix stations.

On prendra comme origine l’année 1951 à partir de laquelle toutes les stations sont renseignées (sauf Brest pour les cinq premières années). Ces stations sont implantées sur des aéroports, ce qui les soustrait en principe à l’influence de l’urbanisation 11. Elles couvrent à peu près l’ensemble du territoire national, sauf le nord de la France (voir plus loin le cas de Lille) et toutes les zones climatiques régionales 12.

On a rassemblé sur un graphique unique les séries de ces dix stations. La courbe en rouge représente la moyenne arithmétique des températures annuelles des dix stations (sans pondération).

cc2_graph2

Comme on l’a déjà observé, les pics et les creux de températures coïncident (voir par exemple les années des rudes hivers de 1956 et 1963 et les canicules de 1982, 1990 et surtout 2003). Il en résulte que la courbe moyenne est aussi irrégulière que ses composantes; comme on peut le vérifier plus clairement ci-dessous.

cc2_graph3

5/ La détermination des tendances.

Cette question est délicate. Le logiciel Excel permet de tracer des courbes de tendances, avec différentes possibilités : linéaire, polynomiales de degré 2 à 6, etc. Ce qui pose trois types de problèmes : d’abord le choix de l’année origine 13. ; ensuite le choix du genre de courbe ; enfin le degré des courbes polynomiales (l’allure de la courbe n’est pas la même selon le degré, et peut conduire à des conclusions différentes).
La courbe linéaire est le plus souvent utilisée en première approximation ; elle présente l’avantage de la simplicité, et celui d’être unique en son genre contrairement aux polynomiales.
Ce sont ces « courbes » de tendance, en fait des droites, que l’on utilisera ici ; elles sont figurées en tiretés sur les graphiques ci-après.

6/ Détermination d’une période de « stabilité » des températures.

Pour nourrir le débat sur un réchauffement récent éventuel et sur ses effets supposés, il est intéressant, en prenant pour base la dernière année connue et en remontant dans le temps, de rechercher quelle est l’année la plus ancienne à partir de laquelle la droite de tendance des températures est horizontale, c’est-à-dire depuis quelle date la température moyenne oscille autour d’une valeur stable 14.

Pour la moyenne des dix stations considérées précédemment, la réponse est donnée par le graphique ci-dessous : la droite de tendance est horizontale entre 1989 et aujourd’hui, soit depuis 25 ans.

On remarque que les écarts de températures annuelles autour de la valeur centrale (12,3°C) peuvent aller de –0,7°C à + 0,9 °C selon les années, avec une distribution qui semble totalement aléatoire.
cc2_graph4

Il se trouve que cette période est aussi celle durant laquelle les préoccupations concernant un réchauffement global ont pris naissance et se sont développées (ceci en grande partie sous l’influence du GISS).

7/ Tendances par stations.

Au-delà de la moyenne, on peut alors examiner station par station comment les températures ont évolué.
Le graphique ci-dessous en fournit le détail. On a cette fois incorporé une onzième station, celle de Lille dont la série GISS ne commence qu’en 1991 ; la couverture du territoire est ainsi complète.

cc2_graph5

On voit que durant cette période, la « stabilité » de la température annuelle moyenne a résulté d’augmentations et de diminutions qui se sont compensées.
Au passage, notons que la différence de températures moyennes entre Marseille et Lille (ou Strasbourg) est de l’ordre de 5°C, ce qui constitue une amplitude notable.

En complément, on a recherché pour chacune des stations les dates à partir desquelles les températures ont commencé à osciller autour d’une valeur stable : en résumé on trouve 1985 pour Nantes, 1992 pour Strasbourg et Toulouse, et des dates intermédiaires pour les huit autres stations. Ce qui fait au minimum vingt-deux ans de « stabilité » pour toutes les stations sans exception.

8/ Tendances par saisons.

Toujours pour la même période, on a examiné comment les températures moyennes, pour l’ensemble des dix stations, ont évolué lors de chacune des quatre saisons météorologiques 15.

Mis à part quelques chevauchements entre les deux courbes des demi-saisons, printemps et automne, les températures de ces quatre périodes saisonnières sont bien caractérisées. Entre l’été et l’hiver, il y a une différence de 15°C.

En 25 ans, la température de l’été est restée stable ; celle du printemps a très légèrement augmenté, enfin l’automne a gagné 0,8°C et l’hiver a perdu 0,8°C 16 (quoique l’hiver 2013-2014 ait été particulièrement clément).

cc2_graph6

Les dispersions autour des moyennes saisonnières peuvent être encore plus prononcées que celles autour des moyennes annuelles qui dans une certaine mesure amortissent les écarts saisonniers.

On peut évidemment continuer à raffiner les observations en distinguant les évolutions mois par mois, et station par station.

9/ Les maxima et minima journaliers.

Jusqu’à présent, on s’est intéressé aux moyennes (annuelles, saisonnières, mensuelles) des températures journalières moyennes. On peut aussi considérer les moyennes des températures journalières minimales et maximales.

On peut trouver ce genre de données sur le site d’un autre organisme international, géré par le KNMI néerlandais : European climate assessement and data, ECA&D. Cet organisme publie des séries longues concernant notamment le régime des vents, l’évapotranspiration, la pluviométrie et les températures.

Pour la France, ECA&D tient à jour les séries d’environ 45 stations (une trentaine d’autres ont été arrêtées en 2000). Parmi les stations actives, on a sélectionné les 4 qui sont communes avec celles du GISS étudiées précédemment, plus 8 autres, de façon à obtenir une représentation à peu près complète du territoire 17.

On a représenté ci-dessous les courbes obtenues depuis l’année 1956, date à laquelle les douze séries sont à peu près complètes (l’année 2014 n’est pas encore enregistrée).

cc2_graph7

Et pour la période 1989-2013 déjà envisagée :

cc2_graph8

Les écarts autour des moyennes journalières sont systématiquement de plus ou moins 4°C ;ces écarts n’évoluent pas au fil des années, et ne présentent aucune dérive visible.

Il s’ensuit que les courbes obtenues présentent une sorte de parallélisme, donc que les températures minimales et maximales journalières obéissent à des tendances tout à fait analogues à celles des températures moyennes journalières.

10/ Conclusions.

Dans la présente note, on a choisi de s’intéresser à un certain nombre de stations météorologiques disséminées sur le territoire français métropolitain et pour lesquelles on disposait grâce au GISS et à ECA&D de données continues de températures sur longues et moyennes périodes. Ces stations sont représentatives des différentes zones climatiques du territoire français. On a pu en tirer quelques enseignements 18.

On a pu notamment établir que, depuis environ vingt-cinq ans, les températures manifestaient une certaine stabilité tendancielle, quoiqu’autour des droites de tendances moyennes, les écarts d’une année à l’autre soient notables et aléatoires.

On a pu caractériser nettement les courbes de températures moyennes :

  • selon les stations météorologiques : différences de 5°C entre le sud et le nord et l’est de la France,
  • selon les saisons : différence de 15°C entre l’été et l’hiver pour la moyenne des stations,
  • selon les minima et maxima journaliers, qui s’écartent de plus ou moins 4°C des moyennes journalières.

Ces quelques observations surtout graphiques peuvent sembler primaires voire naïves, et faire sourire les spécialistes. Mais les auteurs de très nombreux articles et études spécialisées ne font autre chose que de scruter et de triturer les courbes de températures les plus diverses pour tenter de trouver des corrélations et des tendances. Dans ces études, les hommes de science n’hésitent pas à recourir aux rustiques tendances linéaires.

En outre, les imperfections des appareils de mesure, le fait qu’ils puissent être modifiés ou même déplacés au fil des années, la sensibilité au choix des dates initiales et finales des séries observées, etc. constituent autant d’incertitudes et d’approximations. De ce fait, les subtilités statistiques et analytiques semblent assez disproportionnées par rapport au sujet, alors que de simples traitements graphiques, directement compréhensibles par tous, permettent déjà des enseignements intéressants.

En fin de compte et sauf preuve du contraire, il n’a été constaté au moins durant les vingt-cinq dernières années aucun changement notable, manifeste et indiscutable dans l’évolution des températures nationales et régionales.

Au moins sur le territoire français métropolitain, l’attribution de tel ou tel phénomène météorologique à un « réchauffement climatique » généralisé et récent relève de l’ignorance, de l’illusion ou éventuellement de la mauvaise foi.

Ce genre d’attribution hâtive et indue ne favorise pas la recherche des véritables causes des phénomènes (avec toutes les conséquences qu’ils entraînent) et nuit par conséquent au progrès des connaissances.

1 Les Anglo-saxons parlent de « global warming » ou plutôt maintenant de « climate change ».
2 Il semble en effet que la température moyenne du globe, après avoir augmenté par paliers successifs depuis la fin du « petit âge glaciaire » (vers 1850) se soit tendanciellement stabilisée depuis quinze ou vingt ans.
3 Il serait intéressant lors d’une enquête sur le sujet de poser la question : « avez-vous, vous-même, dans votre vie quotidienne, ressenti ou observé le changement climatique ? » ; « en quelles occasions ? » ; « il y a combien de temps ? » et « qu’avez-vous ressenti ou observé au juste ? (avec QCM) », etc.
4 Aux siècles passés, les Chamoniards se mettaient en prière pour solliciter de la puissance divine l’interruption de l’avancée menaçante du glacier des Bossons ; nous ne sommes peut-être pas totalement sortis de ce comportement « magique ».
5 Rappelons-nous Gustave Flaubert : « Eté : toujours exceptionnel, voir : Hiver » (Dictionnaire des idées reçues, vers 1870). Cette amnésie s’applique aux évènements, mais aussi aux prévisions des climatologues et météorologues, heureusement pour eux.
6 Les médias ne manquent pas de harceler les météorologistes à ce sujet à chaque évènement notable : les plus honnêtes répondent
qu’on ne peut établir aucune corrélation ; mais, de guerre lasse ou de propos délibéré, leur défense est souvent molle…
7 http://data.giss.nasa.gov/gistemp/station_data/ .Sauf erreur, on ne trouve rien de la sorte sur le site de MétéoFrance.
8 Les stations météorologiques ont été définitivement installées sur les deux aéroports dans les années 1920.
9 C’est à peu près l’augmentation de température « globale » telle qu’elle résulte des courbes du Hadley Center, quoique les fluctuations ne présentent pas les mêmes allures.
10 Le « plongement » des années 1890 correspond à plusieurs hivers particulièrement rigoureux que les peintres impressionnistes ont immortalisés.
11 Phénomène connu sous le nom d’ « ilot de chaleur urbain » en anglais « urban heat island ».
12 En particulier les huit zones définies par la réglementation thermique RT 2012.
13 Les climatologues s’accusent mutuellement de « cherry picking », c’est-à-dire de choisir des dates qui arrangent leurs thèses.
14 C’est le genre de raisonnement qui a conduit à remarquer que la température mondiale « globale » est restée stable depuis 18 ou 19 ans, ce dont tout le monde semble maintenant convenir, même si les interprétations diffèrent.
15 Les saisons sont définies ainsi : mars-avril-mai le printemps, juin-juillet-août l’été, septembre-octobre-novembre l’automne ; l’hiver se compose conventionnellement du mois de décembre de l’année n-1, janvier et février de l’année n. L’hiver 2014 est donc déjà connu.
16 Ce qui devrait rassurer – globalement – les gestionnaires des stations de sports d’hiver…
17 A savoir : Genève, Toulouse, Strasbourg, Limoges, plus Saint Quentin, Rouen, Châteauroux, Orléans, Rennes, Nîmes, La Rochelle, Mont de Marsan.
18 Il existe certainement ailleurs d’autres séries de températures qui pourraient conforter ou contredire partiellement ces enseignements à des niveaux plus locaux. Mais la répartition spatiale et la durée temporelle des séries étudiées sont suffisantes pour constituer un échantillon significatif à l’échelle du territoire.

BRÈVES CONSIDÉRATIONS SUR LA SCIENCE DU CLIMAT

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1/ Les sciences en général.

L’histoire nous apprend que les sciences sont en perpétuelle évolution. On ne peut ouvrir une revue scientifique sans trouver une formule telle que : « contrairement à ce qu’on pensait jusqu’à présent, une nouvelle découverte vient de démontrer que… ». Et ceci jusqu’à ce qu’une nouvelle découverte « démontre » le contraire.
Aucune science ne détient sa vérité définitive, sinon comment expliquer l’extraordinaire développement de la recherche scientifique mondiale (actuellement près de 8 millions de chercheurs selon l’UNESCO). Toutes les sciences sont sujettes à des controverses voire à des bouleversements et la vérité d’aujourd’hui n’est pas celle de demain.
Il y a certes des faits ou des théories sur lesquels un accord peut s’établir momentanément parmi la majorité des scientifiques, mais il est prudent et raisonnable de laisser les questions ouvertes.
Les qualités maîtresses d’un scientifique devraient donc être la modestie et le scepticisme1, ainsi que la franchise d’admettre les incertitudes qui affectent toute théorie et même toute observation.
Bien entendu, les hommes étant ce qu’ils sont, chacun défend son point de vue du moment avec ardeur et il s’ensuit des polémiques parfois animées, inévitables et au fond salutaires. Mais il existe une dérive particulièrement dangereuse : l’établissement d’un dogme officiel, appuyé sur des institutions qui n’admettent aucune remise en cause et prononcent l’anathème à l’égard des contestataires du dogme. On aboutit ainsi à une science « officielle », caractéristique notamment des régimes totalitaires, et qui n’est plus de la science.
Rappelons que la véritable démarche scientifique consiste, non à vérifier l’exactitude d’une thèse, mais au contraire à rechercher les faits qui pourraient la contredire 2.

2/ La climatologie.

La climatologie quant à elle est une science récente : jusqu’au milieu du XXème siècle, elle était considérée comme une branche de la géographie physique et se distinguait mal de la météorologie. La qualification de « climatologue » n’est apparue qu’en 1950. En outre, ce n’est que depuis la fin des années 1970 qu’elle dispose de moyens d’investigation entièrement nouveaux et révolutionnaires, avec en premier lieu les satellites d’observation, sans parler des moyens de calculs. Il en résulte un hiatus inévitable entre les archives météorologiques et climatiques traditionnelles et les observations des quatre dernières décennies, et leur raccordement est délicat.
De plus, ces nouveaux moyens ont paradoxalement contribué à mettre en évidence l’extrême complexité des phénomènes climatiques. Comme toutes les autres mais encore moins que les autres, la science du climat ne peut être considérée comme établie ; les connaissances évoluent sans cesse et les controverses abondent. Cette discipline scientifique récente devrait se faire une obligation particulière d’admettre les nombreuses incertitudes qui y règnent et y règneront encore longtemps.
Les instances internationales (ONU et Organisation météorologique mondiale OMM) ont jugé utile de se doter en 1988 d’un organisme intergouvernemental, le GIEC (groupe intergouvernemental sur l’évolution du climat)3 chargé de faire périodiquement la synthèse des publications scientifiques. Cette institution présente certes des avantages mais elle présente deux inconvénients majeurs : d’une part la mission qui lui est explicitement confiée est de mettre en évidence les effets des activités humaines sur le climat, effets qui par définition ne peuvent être que néfastes ; d’autre part elle incarne une sorte de science officielle. Ces défauts n’étaient pas inévitables et auraient pu être corrigés, mais une telle correction devient de plus en plus difficile. En effet les rapports du GIEC, très copieux (plus de mille pages), sont précédés par un résumé à l’intention des gouvernements, dans lequel sont omis volontairement les incertitudes, les controverses et les problèmes non résolus. En outre chaque nouveau résumé évite de trop remettre en cause le précédent ce qui ferait mauvais effet.
Les gouvernements qui évidemment ne lisent et ne comprennent que le résumé, sont trop heureux de disposer d’un document qui leur offre une sorte de garantie et leur évite des hésitations et des cas de conscience. Ils considèrent donc les rapports du GIEC comme un dogme intangible.
S’ajoutent à cela les influences de certaines écoles de pensée, de certains intérêts industriels et financiers, et bien entendu des médias.
Cette circonstance est aggravée par le fait que nombre de scientifiques eux-mêmes, oubliant leurs principes fondamentaux, succombent à la tentation du « consensus » (si commode et si confortable), du dogmatisme, voire de l’intolérance. Ceux de leurs collègues qui dérogent à la vérité officielle sont alors taxés d’incompétence, de mauvaise foi voire pire encore, et se voient parfois injuriés, menacés, entravés dans leur carrière ou tout simplement interdits. Les choses sont en train de changer notablement grâce à internet, mais il en reste une ambiance délétère, qui conduit à des outrances de langage et de comportements et qui de toute façon n’est pas propice aux progrès des connaissances.

3/ Les idées dominantes actuelles et les controverses climatiques.

Il faut insister encore sur les innombrables incertitudes qui entourent la science climatique, et sur l’intensité des débats et des productions scientifiques contradictoires. Ces controverses qui se déroulent essentiellement en langue anglaise sont ignorées du grand public et même des gouvernants, mais n’en sont pas moins intenses.
En réalité, le « consensus » souvent allégué comme argument d’autorité n’existe pas, et c’est mieux ainsi car le consensus risque de conduire à l’immobilisme et à la stérilité.
Toutes les affirmations concernant le climat sont donc à considérer avec une certaine circonspection. Il peut certes être utile de disposer à chaque instant d’un corps de doctrine pour agir – si l’on juge nécessaire d’agir : l’attitude scientifique consiste alors à considérer ce corps de doctrine comme provisoire, valable jusqu’à nouvel ordre, et à ne pas dissimuler son aspect provisoire aux personnes qui décident, c’est à dire aux pouvoirs politiques. Affirmer une certitude en ce domaine incertain est un déni de science et peut conduire à des décisions inadaptées.
L’article de foi fondamental de la science officielle est que l’homme altère le climat en émettant des gaz dits « à effet de serre », en premier lieu du dioxyde de carbone CO2. Ce gaz ne représente dans l’atmosphère qu’environ 400 parties par million, soit 0,04% mais il est à la base de la Vie.
Les mesures directes et continues de concentration du CO2 dans l’atmosphère remontent à 1958 et l’observatoire le plus connu se trouve à Mauna Loa sur une montagne de 4 000 m d’altitude de l’une des îles d’Hawaï. L’augmentation régulière des concentrations ainsi mesurées depuis 54 ans semble digne de foi : de 316 ppm en 1959 la concentration est passée à 396 ppm en 2013, avec une augmentation annuelle qui est actuellement d’environ 2 ppm par an (et semble tendre vers une croissance linéaire, mais sous toutes réserves).
Les concentrations de CO2 antérieures à 1958 ne sont connues qu’imparfaitement et donnent lieu à des estimations divergentes : le chiffre de 280 ppm avant l’ « ère industrielle » (disons vers 1850) est souvent cité comme probable.
Par ailleurs, il est indéniable que les activités humaines émettent du CO2 surtout en brûlant des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) pour chauffer, produire de l’électricité et transporter ; une partie de ce surcroît de CO2 se retrouve dans l’atmosphère, expliquant ainsi l’augmentation des concentrations.

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Le diagramme ci-dessus montre que les émissions anthropiques n’ont commencé à croître de façon significative qu’au lendemain de la seconde guerre mondiale. Toutefois la comparaison entre les émissions calculées et les concentrations mesurées semble montrer que seule environ la moitié du volume de CO2 émis se retrouve dans l’atmosphère, le reste étant probablement absorbé par les océans et les végétaux terrestres.
Par ailleurs, l’indicateur considéré comme fondamental par la science officielle est la température globale de la basse atmosphère, sur laquelle la concentration en CO2 est censée influer. Or les mesures de températures « globales » de l’atmosphère sont récentes : ce n’est qu’à partir de 1979 qu’on dispose de séries homogènes de températures grâce aux satellites d’observation : cinq organismes officiels principaux en analysent les données, complétées le cas échéant par des mesures par ballons-sondes et stations au sol. Ils publient des séries mensuelles (pour le globe entier, pour chaque hémisphère, pour les terres et les océans, ou encore selon des tranches de latitudes). Certains de ces organismes (notamment Hadley Center au Royaume-Uni) ont raccordé ces mesures à des séries antérieures à l’ère satellitaire. Les séries du Hadley Center ne semblent pas actuellement être contestées et on peut les prendre comme référence.
Pour conclure :
1/ si le CO2 a pu influer de façon significative sur la température globale ce n’est qu’à partir des années 1950.
2/ ce n’est que depuis 35 ans (1979) que l’on dispose de jeux de mesures continues et homogènes permettant de mettre en regard la concentration de CO2 et la température de la basse atmosphère. Cette durée est relativement courte si l’on considère les cycles des variations climatiques de long terme, mais elle n’est tout de même pas négligeable.

4/ Les concentrations en CO2 et les températures globales.

A titre de première illustration, voici les diagrammes des concentrations en CO2 et des températures globales entre 1979 et 2013 (période satellitaire). Concernant les températures relatives, l’indicateur est le « hadcrut4 » du Hadley Center, organisme participant activement à la science officielle (mais les quatre autres organismes principaux fournissent des graphiques d’allures très voisines).

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Les échelles ont été choisies de façon à faire coïncider les origines des deux courbes. De 1979 à 1998, la courbe des températures est à peu près « parallèle » (aux fluctuations annuelles près) à celle des concentrations.
Depuis 1998, elle s’en écarte progressivement car les concentrations continuent à augmenter alors que les températures sont pratiquement stagnantes depuis plus de 15 ans ; ce phénomène connu sous le nom de « pause » ou de « hiatus » laisse perplexe les climatologues officiels, qui après l’avoir nié ont déjà imaginé une dizaine d’explications plus ou moins ingénieuses.
On peut aussi remonter plus loin dans le temps, en utilisant la série hadcrut4 entre 1850 et 1979, et en reculant vers le passé la courbe des concentrations, à partir d’une valeur plausible de 280 ppm en 1850 et en essayant de donner à la courbe rétropolée une allure compatible avec la courbe mesurée de 1959 à 2013.

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On voit que la divergence constatée depuis 1998 n’est pas sans précédents, et que la température globale estimée par Hadley Center, au-delà des inévitables fluctuations annuelles, a connu par le passé plusieurs changements de tendances notables. C’est notamment le cas entre 1910 et 1945, période d’augmentation des températures dont l’allure rappelle celle de 1975-1998. Cette augmentation ne semble pas avoir encore trouvé d’explication. Pas plus d’ailleurs que la baisse observée entre 1945 et 1975 ; on peut rappeler que la science officielle, à cette époque, évoquait un retour à un âge glaciaire, évidemment considéré comme redoutable.
Cette période est d’ailleurs paradoxale puisqu’elle correspond précisément au moment où les émissions anthropiques ont commencé à croître fortement.
C’est dire que l’existence d’une relation de cause à effet entre la concentration en CO2 et la température globale n’est pas manifeste. Alors que la concentration en CO2 augmente assez régulièrement, les températures évoluent de façon relativement erratique, ce qui suggère que de nombreux autres facteurs sont à l’œuvre. Il est courant d’entendre citer notamment l’activité solaire, le rôle des océans (oscillations atlantiques et pacifiques), le volcanisme, les aérosols industriels, etc. mais aucune corrélation probante n’a encore été
démontrée.
La science officielle continue cependant à affirmer que le CO2 est le facteur très prépondérant et à baser ses modèles prédictifs sur cette hypothèse. De nombreux modèles sont ainsi élaborés par une quantité d’universités et de centres de recherche.
Un chercheur de l’université d’Alabama à Huntsville, (UAH est l’un des cinq organismes produisant des séries mensuelles de températures basées sur les données satellitaires), a compilé 90 de ces « modèles » officiels et les a comparés aux mesures effectives de températures, en prenant comme origine l’année 1983.
La courbe en noir représente la moyenne des modèles ; les courbes en vert et bleu les mesures effectives, respectivement selon hadcrut4 et UAH.
On peut évidemment critiquer ce graphique sur tel ou tel détail, mais, sans même lui attacher une importance excessive, on peut faire deux observations :
1/ le chevelu des modèles présente une dispersion considérable qui s’accroît au fil des années.

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2/ les modèles, qui jusqu’en 1998 reproduisent à peu près l’allure des températures mesurées, quoique déjà avec une dispersion notable, surestiment de plus en plus les températures au fil des années : en 2013, pratiquement toutes les prévisions des modèles sont en dehors de la plage des mesures.
Il n’est pas possible de préjuger de la suite des évènements, mais on peut au moins se montrer méfiant quant à la capacité de ces modèles à prédire de façon fiable les températures globales à des horizons éloignés comme 2050 ou 2100.
Or c’est ce que n’hésite pas à faire le GIEC, non sans accompagner ces pronostics de hausses de températures par toutes sortes de perspectives inquiétantes dans les domaines physiques, biologiques et sociologiques.

5/ Les évolutions climatiques du passé récent et de l’avenir.

Les historiens du climat nous apprennent que la terre a connu des alternances de périodes « froides » et de périodes « chaudes ». Au cours du dernier millénaire, on a identifié notamment une période chaude qualifiée d’ « optimum climatique médiéval » de 800 à 1200 environ, puis un « petit âge glaciaire » qui aurait débuté vers 1300 et aurait pris fin un peu avant 1900. Ces périodes sont surtout documentées pour l’hémisphère nord pour des raisons évidentes puisque les phénomènes observés sont essentiellement terrestres : végétation, récoltes, famines, avancées et retraits des glaciers, gel des cours d’eau et des ports, etc.
On a aussi observé que les périodes froides, dont le petit âge glaciaire, avaient coïncidé avec des périodes de faible activité solaire (« minima » de Wolf, de Spörer, de Maunder, de Dalton »), ce qui fait penser que le soleil a une influence majeure sur le climat terrestre ; toutefois, la preuve scientifique rigoureuse n’en a pas été apportée.
On peut faire au moins deux observations :
1/ les périodes plus chaudes sont considérées implicitement ou explicitement comme bénéfiques ;
2/ le petit âge glaciaire étant supposé avoir pris fin dans la seconde moitié du XIXème siècle, il n’est pas surprenant d’avoir observé depuis lors une hausse des températures, que l’on devrait donc considérer comme bienvenue. Cette hausse, selon les courbes hadcrut4 du Hadley Center, aurait été d’environ 0,8°C entre 1850 et 1998.
D’un côté personne ne semble regretter l’époque où la Seine, la Tamise ou l’Hudson étaient souvent prises de glaces en hiver, et où le glacier des Bossons menaçait Chamonix, etc. Pour preuve les propos alarmistes qui avaient cours dans les années 1960-1970.

Mais à l’inverse, on nous explique que toute augmentation supplémentaire des températures aurait nécessairement des effets néfastes voire catastrophiques 4.
Ce qui en clair signifie que nous bénéficions actuellement d’une sorte d’ « optimum climatique » ou d’ « âge d’or ». Mais, loin de nous rendre heureux, cette circonstance redouble au contraire notre angoisse puisque cet optimum ne pourra évidemment être qu’éphémère comme nous l’enseigne l’histoire du climat.
Curieux état d’esprit.

Voici encore quelques remarques.
Le langage officiel a évolué récemment : on parle de moins en moins de « réchauffement climatique » (puisque celui-ci semble s’être interrompu momentanément, ce qui commence à se savoir), mais plutôt de « changement climatique » voire de « dérèglement climatique », termes suffisamment vagues pour ne permettre aucune vérification.
Le GIEC, dans son cinquième rapport (en cours de parution) considère comme improbable qu’une évolution des températures puisse avoir une influence sur les évènements météorologiques dits extrêmes (sécheresses, inondations, tempêtes, cyclones, etc.), ce que confirment d’ailleurs les statistiques disponibles.
L’extension des glaces polaires mesurées par satellites depuis 1979 a diminué au pôle nord mais augmenté au pôle sud, là encore pour des raisons mal comprises. La population des ours polaires, autant qu’on sache, ne manifeste pas de diminution significative.
Une étude récente (Journal of Geophysical Research, 4 mars 2014) a « démontré » que les glaciers du Tibet intérieur gagnent du volume depuis dix ans, alors que d’autres glaciers voisins en perdent, les gains et les pertes semblant s’équilibrer.
Les îles Maldives, dont on nous annonce la submersion prochaine du fait de l’élévation du niveau des mers, ne paraissent pas menacées outre mesure si l’on en juge par les données du marégraphe GAN II (source PSMSL) : depuis au moins vingt ans, ce niveau fluctue autour d’une valeur moyenne, sans aucune tendance à la hausse.

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On pourrait ainsi multiplier les exemples de données mesurées qui ne montrent aucune tendance à une « aggravation » préoccupante qui nécessiterait des dispositions urgentes et drastiques comme on tente de nous les imposer.
La seule justification de ces dispositions drastiques repose sur des « modèles » très incertains qui ne risquent rien à « prédire » des phénomènes pour la fin du vingt et unième siècle puisque à cette échéance, leurs auteurs seront tous morts.
Il serait plus efficace de programmer dans le calme des moyens de faire face aux phénomènes météorologiques dangereux mais ancestraux, périodiques et inévitables, CO2 ou non.

On peut être surpris de l’alarmisme qui règne depuis maintenant quelques décennies et qui semble être soigneusement entretenu. Les explications paraissent tenir beaucoup plus de la politique et de la sociopsychologie que de la science.
N’oublions pas que la mission explicite du GIEC est, en caricaturant, de trouver coûte que coûte des « raisons » de sonner en permanence le tocsin.

La science climatique aura du mal à s’extraire de cet engrenage qui lui rapporte des crédits sans précédent, des voyages nombreux, luxueux et gratuits, des soutiens idéologiques, la considération publique et bien d’autres avantages. Si décidément la réalité ne confirme pas les pronostics, le retour de bâton risque d’être douloureux, y compris pour la science en général.

6/ Conclusion provisoire.

Il n’est nul besoin d’entretenir une frayeur universelle alimentée par des prévisions climatiques hasardeuses et invérifiables pour convaincre les opinions publiques et leurs gouvernements que l’on peut faire mieux en matière d’énergie et de bien-être.
La focalisation sur des risques de long terme éventuellement imaginaires aboutit à un gaspillage considérable de moyens financiers et de talents, alors que des problèmes actuels et bien réels sont à résoudre notamment chez les populations déshéritées de la planète. Il est inutile d’énumérer ces problèmes, que tout le monde connaît.
Personne ne doute qu’il soit utile de réaliser des économies d’énergie, d’exploiter intelligemment les ressources fossiles forcément limitées quoiqu’encore considérables, de rechercher des sources d’énergie originales, d’améliorer le bien-être de l’humanité et de se protéger contre les inévitables caprices de la planète.
Le génie humain, qui est, lui, illimité, a de tous temps trouvé les moyens de résoudre les difficultés et de franchir les obstacles qui se sont présentés. Il a su anticiper raisonnablement ces difficultés et ces obstacles. Il en fera de même dans l’avenir.

On sait que la peur est mauvaise conseillère. Les marchands de peur ne sont jamais de bons conseillers.

1 Au sens noble du terme : le « sceptique » des philosophes grecs est celui qui examine, qui considère avec attention. En d’autres termes celui qui exerce son esprit critique.
2 Exemple classique : si l’on veut vérifier la thèse « tous les cygnes sont blancs », la méthode ne consiste pas à chercher tous les exemples de cygnes blancs, mais au contraire à rechercher minutieusement si par hasard il n’existe pas quelque part un cygne noir ; si c’est le cas (et c’est le cas), la thèse est fausse, et il faut l’abandonner.
3 En anglais IPCC (intergovernemental panel on climate change).
4 On nous a annoncé que les gouvernements ont décidé (sic) d’un commun accord de limiter la hausse de la température à 2°C, par rapport à une référence d’ailleurs mal définie (début de la période industrielle ? températures actuelles ?). Le ridicule de cette proposition ne semble avoir choqué personne.