Dans mes recherches sur les variations climatiques je suis tombé sur une étude surprenante. J’écrivais précédemment que rien n’est absolu. Le climat est une moyenne: celle des conditions météorologiques, en un même lieu, répétées sur un temps long.

Les dents de la scie

Les variations en sont la norme. Par exemple, entre les -20° en février 1956 et les +40° en été 1947, l’écart est de 60 degrés. C’est énorme. Pour mémoire les extrêmes absolus de température vont de presque -100° en 2010 à +57,6° en 1913 en Californie.

Les variations sont visibles sur les graphiques. Ce sont les images en dents de scie. L’image 1 (données Hadcrut 4, 1880-2018, clic pour agrandir) montre cette évolution faite de pics et de creux annuels. On y voit la tendance à plus long terme, ainsi que des épisodes de rupture. La montée des températures entre 1910 et 1940 n’est à ce jour pas expliquée, pas plus que la descente entre 1945 et 1975.

Cette image 1 concerne les 120 dernières années, où des relevés officiels ont été réalisés. Les plus anciens relevés par thermomètre commencent en 1659 dans le centre de l’Angleterre (image 2).

Les variations ont été parfois très importantes, comme dans l’intervalle entre 1680 et 1740 de la moyenne annuelle (courbe verte). À l’époque, dans certaines régions, le froid empêchait les semailles d’automne et contribuait aux disettes et famines.

MWP

L’image 3 représentent l’évolution des températures depuis 2’000 ans. On retrouve des dents de scie mais à plus longue échelle de temps. Cette reconstruction des températures du passé est due à Frederik Ljungqvist. Elle est corroborée par d’autres études. On y voit cinq périodes, trois de réchauffement, deux de refroidissement:

1. 1. la Roman Warming Period (RWP), ou réchauffement de l’époque romaine;
   2. la Dark Age Cooling Period (ADCP), ou refroidissement de l’âge sombre;
   3. la Medieval Warming Period (MWP), ou réchauffement médiéval;
   4. le Little Ice Age (LIA), ou petit âge glaciaire;
   5. enfin le Contemporary Warming Period (CWP), ou réchauffement contemporain.

Les variations peuvent être de courte durée, par exemple 30 ans, ou de longue durée sur plusieurs siècles.

Les moyennes ne rendent pas compte des extrêmes, et il est possible qu’au Moyen-Âge des records de chaleurs aient été atteints. C’était alors une période de prospérité, en particulier grâce au réchauffement.

D’autre part une moyenne mondiale est un chiffre statistique issu de relevés réalisés partout sur la planète.

Couverture

Partout? Pas vraiment. Certaines régions sont davantage représentées. Des modes de mesure évoluent dans le temps, ainsi que le nombre et l’implantation des stations météos, et les corrections apportées aux données.

« Il est tout à fait vrai que les modèles de correction sont très importants pour établir une température moyenne. À cet égard, on voit très bien par exemple qu’il y a un avant-Seconde Guerre mondiale, et un après. Uniquement à cause de la façon dont on mesurait la température. D’abord à cause de la généralisation des abris météorologiques aux dispositifs unifiés, en­suite à cause des relevés de températures des eaux de surface océaniques. »

Les méthodes, instruments et implantations ont évolué en 100 ans, et la continuité des mesures n’est pas assurée de manière globale. Des régions entières sont mal représentées, comme l’Afrique. La couverture s’est étoffée dans les années 2000 mais elle n’est pas encore complète.

Enfin et surtout, une moyenne donne une fausse représentation de la réalité. Quand une hausse des températures annuelles de quelques dixièmes de degrés est annoncée, s’agit-il d’une augmentation sur toute la planète? Non, évidemment. Certaines régions sont plus chaudes, d’autres plus fraîches.

Moyenne

Comment est-ce possible puisque l’atmosphère est un continuum? Ne devrait-elle pas être homogène?

Non: en journée, les terres sont plus chaudes que les mers. Que devient cette chaleur? Ne devrait-elle pas se répartir? C’est plus compliqué. L’air chaud et l’air froid se collectent en masses distinctes qui voyagent au gré des pressions et des vents dominants. Ainsi, quand un ruban de chaleur atteint l’Arctique, un courant froid peut frapper le Sénégal.

J’en viens alors à l’objet de ce billet. Pour obtenir une température planétaire moyenne fiable il faudrait des appareils de mesure partout. Ce n’est pas le cas. En 1940, la température mondiale était extrapolée sur la base des stations US (images 4 et 5, soit 1880, 1900 et 1940) plus quelques stations européennes.

Les relevés les plus fiables, globaux et non « ajustés » (retravaillés) par des chercheurs sont ceux réalisés par des satellites, depuis 1979. Les satellites mesurent l’ensemble de la température de la troposphère.

La moyenne qui en résulte est plus basse que les relevés faits au sol. J’ai abordé ici cette question des localisations parfois hasardeuses des stations météos.

Localisation

De fait on ne connaît pas exactement quelle était la moyenne mondiale en 1880 ou 1940. Les différences de température que l’on avance aujourd’hui entre les années 1900 et les années 2000 valent pour les lieux des relevés, pas pour l’ensemble de la Terre.

Sur ce site une analyse des stations, leur emplacement, leurs déplacements, la prévalence de leur répartition, montre que la moyenne mondiale varie selon les longitudes et latitudes. Par exemple:

« Le pourcentage de stations dans les longitudes les plus chaudes a augmenté et le pourcentage de stations dans les latitudes froides a diminué induisant un réchauffement apparent ».

On sait que l’atmosphère se réchauffe. On le sait grâce à l’allongement des périodes chaudes et au recul des glaciers. Ces éléments me paraissent plus sûrs que des mesures chiffrées souffrant de biais, même si une partie de ces mesures reste utile pour les localisations où elles ont été réalisées.

Océanique

L’insuffisance actuelle de relevés conduit à extrapoler à outrance. L’image 6 montre le résultat. Sur la moitié supérieure l’agence américaine NOAA présente les températures mondiales de septembre 2017, continents et océans, en percentiles. Le rouge domine largement, donc la moyenne est dépassée presque partout.

La moitié inférieure montre les moyennes de ce même mois, uniquement avec les stations de terre. De grandes régions ne disposent pas de données utilisables. Le rose-rouge est moins intense et moins étendu. Puisque les seules données terrestres ne justifient pas le rouge de la moitié supérieure, ce rouge est le résultat d’une extrapolation mêlant des stations très éloignées et des données marines.

Enfin une étude publiée en 2018 par Lansner et Pedersen montre une chose surprenante. Une analyse avancée des mesures de température, selon leur localisation, montre que les stations exposées aux vents océaniques enregistrent des niveaux de chaleur plus élevés qu’à l’intérieur des terres.

« Dans les endroits les mieux abrités et protégés contre l’influence de l’air océanique, la grande majorité des tendances mondiales des thermomètres montrent des températures au cours des dernières décennies assez similaires à celles de la période 1920-1950.

Sibérie

Cela indique que l’atmosphère et l’équilibre thermique actuels sur la Terre ne peuvent pas réchauffer les zones - généralement les vallées - dans le monde à l’abri des tendances océaniques, notamment plus que l’atmosphère au cours de la période 1920-1950. » 

Les images 7 et 8 montrent la moyenne sur 100 ans en Europe centrale, en Sibérie, au Sahel et ailleurs. On ne voit pas de tendance notable ou anxiogène au réchauffement. Cela demande à être vérifié. En particulier: quelles stations ont été utilisées? C’est en tous cas une piste intéressante.

Et puisque je mentionne la Sibérie, j’ai le scoop du jour: le record de 38° mesuré récemment n’est pas une première. L’image 9 nous informe que cette température (100°F) a déjà été atteinte en 1957, durant une semaine.

Au fait, la banquise antarctique est actuellement en forte augmentation (image 10). On dirait le sud.

À suivre: l’entrée dans le minimum solaire, c’est maintenant