English German Espagnol Portugese Chinese Japanese Arab Rusian Italian Norvegian Dutch Hebrew Polish Turkish Hindi
Accueil du site > 02 - Livre Deux : SCIENCES > Géodynamique et climatologie de la Terre - Protection de la planète > Qu’est-ce que le climat ?

Qu’est-ce que le climat ?

mardi 18 juin 2019, par Robert Paris

Qu’est-ce que le climat ?

Cette question est devenue non seulement une question scientifique mais sociale, politique et même morale, éthique, civique et on en passe, même quasiment religieuse, de l’ordre de la croyance et même de l’intégrisme violent. Des générations entières de jeunes sont éduqués très tôt à penser que la planète meurt par son climat et qu’ils sont les nouveaux chevaliers de la défense du climat, prêts à se croiser et à rompre des lances pour cet objectif moral et social contre tous leurs adversaires, les sceptiques. Et cela ne signifie pas nécessairement que l’on ait cherché réellement à leur faire étudier les mécanismes naturels de la physique du climat, avant de mettre en avant les maléfices réels ou inventés de l’homme sur le climat. Bien des gens ont d’ailleurs des idées complètement fausses sur ce point, croyant que les mécanismes climatiques comme El Niño ou La Niña dateraient de l’activité industrielle de l’homme et de la pollution des villes, ou encore croyant que l’activité humaine a essentiellement un effet de réchauffement alors qu’elle a aussi un effet de refroidissement (aérosols, fumées, poussières, divers pollutions atmosphériques, etc.), croyant enfin que tout ce qui va mal dans la pollution d’origine humaine serait essentiellement le CO² produisant le réchauffement. Au point que bien des gens estiment que le CO² est directement nuisible à la santé. On se demande alors que viennent faire les estivants se promenant sous les falaises de craie de Normandie qui inhalent sans cesse du CO² en masse provenant de l’action de la pluie sur les falaises de craie… Et aussi pourquoi les gens ont-ils tant de plaisir l’hiver à se tenir prêt d’un feu de cheminée où ils inhalent sans masque des quantités de CO² ? Certes, le CO est dangereux mais pas le CO² ! Le CO² n’est pas nuisible au vivant : c’est la source même du vivant !!! Et ce ne sont là que quelques exemples illustrant combien le climat, s’il fait la une de l’actualité tous les jours, n’en est pas mieux scientifiquement connu pour autant… On entend tous les jours qu’il faut se mobiliser pour « sauver le climat » et c’est même le refrain le plus commun actuellement, y compris de la part des pire pollueur des trusts industriels et des gouvernants proches d’eux !

Avant de se demander s’il est vrai que « le climat est menacé », encore faudrait-il savoir ce qu’est le climat !!! Et on ne peut même plus poser simplement cette question sans se retrouver avec de la propagande réchauffiste-alarmiste-catastrophiste-anthropiste-négativiste qui affirme que l’homme, en général, et surtout pas le capitalisme, serait responsable de la dégradation de la planète, et devrait se sacrifier, en réduisant son train de vie, pour « sauver la planète » en sauvant d’abord le climat !

Bien des gens sont maintenant persuadés que le réchauffement global anthropique n’est pas une hypothèse mais un fait établi. Et ils ont tort ! Ce n’est qu’une projection des prévisionnistes et elle n’est absolument pas prouvée. A contraire même puisque nous sommes dans une phase de décroissance de l’énergie solaire émise par notre étoile et reçue par la Terre, donc en phase d’approche d’une glaciation. Même si l’activité humaine devait augmenter légèrement la température de la Terre, cela ne ferait que retarder un peu la glaciation inévitable et cela ne serait pas un grand mal, au contraire.

Loin d’être d’abord d’origine humaine, l’effet de serre est d’abord naturel. Loin d’être seulement nocif, il est la raison de notre existence et de celle du vivant. Sans lui, pas de vie terrestre ! De même que sans le CO², pas de vie terrestre !!!

La vie humaine, et la vie tout court sur la planète, sont bien plus menacés par la glaciation que par le réchauffement !!!

La connaissance même du climat est actuellement occultée par les discours réchauffistes : on en vient à croire que le seul facteur du climat serait la température globale, alors que les paramètres essentiels sont la pression, le vent, le sel marin, la vapeur d’eau dans l’air, les types de nuages, les courants marins, la formation des êtres vivants en particulier des planctons, les courants marins et on en passe… On en vient à croire que le point principal de l’évolution du climat terrestre serait le CO² atmosphérique alors que l’essentiel largement du CO² est dissous dans l’eau, dans les masses de craie, dans les animaux marins… Et surtout que ce n’est pas le CO² qui prime dans le climat mais l’émission de rayonnement solaire !!!

Bien des gens sont persuadés que, si le système n’est plus pérenne, c’est à cause du climat, alors que c’est à cause de ses fondements sociaux et économiques, essentiellement de la propriété privée par une infime minorité de l’essentiel des richesses et du fossé gigantesque entre possesseurs des capitaux et ceux qui ne vivent de plus en plus durement que de leur travail. Et ce n’est pas le climat qui est menacé de mort mais le capitalisme qui a atteint ses limites et s’effondre inéluctablement… C’est cela qu’il s’agit d’occulter avec la propagande climatique, même si la plupart des défenseurs du climat croient au contraire agir pour imposer aux capitalistes et aux gouvernants de cesser de polluer.

Certains se diront qu’il est impossible que tous les média, la plupart des gouvernants et une bonne partie des scientifiques eux-mêmes proclament l’existence d’un réchauffement global anthropique et… que ce soit faux ! Eh bien, ils manquent de mémoire : les mêmes avaient affirmé que la démographie était exponentielle et que les ressources en énergie seraient épuisées au début des années 2000 !!! Ils avaient affirmé qu’aujourd’hui il n’y aurait plus glaciers à l’Himalaya. Et c’était faux ! Ils se contredisent d’ailleurs entre eux : certains affirment par exemple que l’Antarctique fond et d’autres que c’est le réchauffement qui explique que les glaces s’accroissent au pôle sud antarctique en même temps que la température y baisse !!!

Une remarque très importante sur la fonte des glaces des pôles : elle fond par la surface quand c’est dû à l’augmentation de chaleur régionale et elle fond par en dessous quand c’est dû au volcanisme sous-jacent. Bien entendu, les partisans acharnés du réchauffement climatique global anthropique se refusent à distinguer les deux cas et les additionnent afin d’augmenter le bilan du réchauffement, mais cela est une arnaque de plus. Si on enlève par exemple la fonte des glaces due aux volcans en Antarctique, il reste une augmentation massive des glaces du pôle sud !!! Même en Arctique, retirer la fonte due aux volcans change complètement les résultats !!! Or, les régions couvertes de glace ont très souvent des volcans en dessous : non seulement des zones polaires ou sous-polaires, mais aussi l’Islande, le sud du Chili, ou le Kamtchatka notamment…

Donc si on prétend déduire le réchauffement global de la montée des eaux due à la fonte des glaces, on ne peut que se tromper gravement en prétendant oublier que les glaces fondent du fgfait des volcans sous-jacents !!!!

Plutôt que de faire confiance aveuglément à cette propagande réchauffiste globale anthropique, qu’elle soit honnête ou malhonnête, et avant de dire si le climat est ou pas menacé, demandons à des scientifiques ce qu’est le climat terrestre.

Quant à expliquer le rôle du CO², il faudrait, plutôt que de faire croire que c’est le principal danger pour la vie sur Terre, rappeler que sans le CO² il n’y aurait pas de plancton et pas de vie !!!

Il faut redire que les pires pollutions humaines, loin de produire un réchauffement, produisent un refroidissement. Ce sont les aérosols et ils sont réellement mortels pour le vivant, causant de nombreuses maladies graves, et bloquent les rayons solaires.

Quant à rappeler le rôle de l’effet de serre, il faudrait, plutôt que de faire croire que c’est le principal danger pour la vie, rappeler que sans l’effet de serre naturel il n’y aurait pas de vie sur Terre ! Et aussi que l’apport énergétique de l’effet de serre humain ne compense pas la perte d’énergie émise par le Soleil !!!

Et surtout rappeler qu’aucun réchauffement ne peut détruire la vie mais qu’une glaciation le peut tout à fait. Or, nous sommes entrés dans une phase où la glaciation peut tout à fait nous menacer…

Plutôt que de faire confiance aveuglément à cette propagande réchauffiste globale anthropique, qu’elle soit honnête ou malhonnête, et avant de dire si le climat est ou pas menacé, demandons à des scientifiques ce qu’est le climat terrestre.

Conférence pour l’Université de tous les savoirs de Robert Sadourny :

« Qu’est-ce que le climat ?

« (…) Quand nous parlons de climat, de quel système physique parlons-nous ? Le « système climatique » inclut naturellement les basses couches de l’atmosphère où nous vivons, et les couches plus élevées dont le comportement est étroitement lié à celles-ci… Ce système inclut aussi les océans et les couches superficielles des terres émergées, qui échangent de l’eau et de la chaleur avec l’atmosphère, et bien sûr, les glaces de terre et de mer. Mais l’étude du climat ne se réduit pas à celle d’un système physique. Le climat interagit très fortement avec la chimie de l’atmosphère et de l’océan, et aussi avec la biosphère, c’est-à-dire l’ensemble des êtres vivants.

Etudier le climat, c’est non seulement observer continûment, sur l’ensemble du globe et durant de longues périodes, le comportement de l’atmosphère, de l’océan, des glaces et des terres émergées, mais aussi modéliser l’ensemble des mécanismes du système pour simuler son évolution. C’est en comparant le climat simulé au climat observé que nous mesurons notre niveau de compréhension des mécanismes, et donc nos capacités à prédire les évolutions futures…

Quant aux modèles de climat, ce sont bien sûr des modèles pronostiques, qui décrivent une évolution dans le temps à partir d’une situation initiale donnée, comme les modèles de prévision météorologique. Mais ils doivent inclure, en plus de l’atmosphère, des océans et des glaces de mer interactifs, ainsi que les couverts végétaux et l’hydrologie des terres émergées. Ces modèles simulent en particulier le cycle de l’eau dans on ensemble, la formation des divers types de nuages, la formation des glaces de mer ; ils commencent aujourd’hui à inclure une végétation interactive et certains cycles chimiques comme le cycle du carbone et celui de l’ozone stratosphérique.

Le coût de calcul est tel que, dans la pratique, la durée d’une simulation dépasse rarement le siècle ; pour des simulations plus longues, il faut user de modèles simplifiés. Le résultat d’une simulation est une évolution, c’est-à-dire une succession d’états. C’est d’ailleurs bien parce que le climat est un problème statistique que nous pouvons prolonger nos simulations bien au-delà de la limite de prévisibilité de l’atmosphère (une douzaine de jours au plus) : on ne s’intéresse plus, comme dans la prévision du temps, aux perturbations individuelles, mais à leurs probabilités d’occurrence… Il suffit par exemple de perturber très légèrement les états initiaux : à cause des instabilités du système, deux solutions initialement très proches deviennent totalement décorrélées dès qu’on atteint la limite de prévisibilité.

Le climat est d’abord une affaire d’énergie. L’apport d’énergie vient presque exclusivement du soleil ; il se répartit dans l’espace et dans le temps en fonction du mouvement orbital de la Terre, de la rotation de celle-ci sur elle-même, et des variations dans le temps de la puissance solaire.

La façon dont cette énergie solaire incidente traverse l’atmosphère, pénètre à la surface, se transforme en d’autres types d’énergie comme l’énergie latente ou l’énergie potentielle, puis est réémise vers l’espace à travers l’atmosphère sous forme d’énergie infrarouge, dépend de la composition physico-chimique de l’atmosphère, du cycle de l’eau, des propriétés optiques de l’océan, de l’état des surfaces émergées et de leur couvert végétal, et enfin du transport d’énergie d’un endroit à l’autre de la planète par les mouvements de l’atmosphère et de l’océan. L’ensemble du système peut d’interpréter comme une sorte d’énorme machine thermique…

La luminosité solaire actuelle correspond à un flux incident d’énergie solaire d’environ 1368 Watt par mètre-carré (pour comparer, le doublement du CO² atmosphérique produit par l’activité humaine produit seulement un excès de 4 W/m² selon Hervé Le Treut dans la conférence pour l’université de tous les savoirs intitulée « L’action de l’homme sur le climat » - note M et R) ; si nous répartissons ce flux sur l’ensemble de la surface terrestre (soit quatre fois la section du cylindre intercepté par la Terre), nous obtenons une valeur moyenne de 343 W/m². De ce flux incident, environ 30%, soit 102 W/m², est réfléchi ou rétrodiffusé vers l’espace par les nuages, les aérosols, la neige et les parties les plus réfléchissantes de la surface, notamment les déserts. Restent donc 240 W/m² qui sont réellement absorbés par le système : environ 65 par l’atmosphère, le reste, environ 175, servant à chauffer la surface. Le fait que presque les trois quarts de l’énergie solaire absorbée le soit au niveau de la surface entraîne naturellement que la température de l’air décroît quand on s’élève ; mais l’effet de serre accentue très fortement cette décroissance. En effet, la surface chauffée par le rayonnement solaire restitue son énergie à l’espace principalement sous forme de rayonnement infrarouge, dont une partie est absorbée et réémise vers le bas par l’écran des gaz à effet de serre (vapeur d’eau, CO², méthane, N²O, ozone, halocarbures) ainsi que par les nuages. Cet effet de serre piège ainsi une grande quantité de chaleur dans les basses couches, dont il contribue à élever encore la température. le rayonnement intercepté par l’effet de serre est de l’ordre de 155 W/m² ; cette valeur est une mesure de l’effet de serre total. Une autre mesure possible de l’effet de serre est le réchauffement qu’il entraîne pour la surface : 33°C, calculé comme la différence entre la température moyenne de la surface et la température de la Terre vue de l’espace à travers l’atmosphère.

Les radiomètres à bandes larges comme ScaRaB (CNRS-CNES), qui mesurent le bilan radiatif depuis l’espace, nous renseignent sur les flux nets de rayonnement solaire et infrarouge irradiés par la Terre vers l’espace. Combinés avec les mesures de surface, les données de ces instruments permettent par exemple d’étudier la modulation de l’effet de serre par la température de surface, par la vapeur d’eau (le plus abondant des gaz à effet de serre) et par les nuages. D’après ScaRaB, la contribution des nuages à effet de serre global est d’environ 30 W/m², alors qu’ils augmentent la réflectivité de la planète de 48 W/m² : l’effet radiatif net des nuages va donc dans le sens d’un refroidissement du climat par 18 W/m². Bien sûr, il s’agit là d’une valeur moyenne : l’effet radiatif varie selon les types de nuages, et se répartit diversement en fonction des lieux et des saisons.

En moyenne sur le globe et dans le temps, le bilan d’énergie de la planète Terre est à peu près équilibré : la Terre irradie vers l’espace dans l’infrarouge une énergie sensiblement égale à celle qu’elle reçoit du soleil. Mais il est évident que cet équilibre ne peut être qu’approché, à cause des oscillations permanentes – diurnes, saisonnières et autres – du système climatique, et aussi, aujourd’hui, de la perturbation faible mais significative due à l’activité planétaire des hommes.

Par contre, en un point donné de la Terre, le bilan des échanges d’énergie avec l’espace est loin d’être équilibré. Dans les tropiques, la Terre reçoit plus d’énergie solaire qu’elle n’émet de rayonnement infrarouge ; dans les régions polaires, c’est l’inverse…

La distribution du bilan net, ou flux net d’énergie entre la Terre et l’espace, nous renseigne sur les mouvements de l’atmosphère et de l’océan. En effet, ce sera le rôle de ces deux fluides de transporter l’excès d’énergie reçue ici ou là vers les régions où le déficit domine. En particulier, l’océan et l’atmosphère vont transporter l’énergie de la bande tropicale vers les moyennes et les hautes latitudes, plus particulièrement du côté de l’hémisphère d’hiver…

Comment l’atmosphère et l’océan peuvent-ils transporter l’énergie d’un endroit à l’autre de la planète ?

Un premier mécanisme est le mélange horizontal des masses d’air. Il est surtout efficace dans l’atmosphère, aux latitudes moyennes et pendant l’hiver, là où la température varie très rapidement avec la latitude. L’instabilité de l’écoulement atmosphérique crée des perturbations (basses pressions autour desquelles l’air tourne à peu près horizontalement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre) qui brassent l’air chaud et souvent humide venant des subtropiques, avec l’air froid et plutôt sec venant des hautes latitudes. Cet échange se traduit par un flux de chaleur et d’énergie latente (ou vapeur d’eau) allant des subtropiques vers les hautes latitudes. Le brassage par les perturbations n’est efficace pour transporter l’énergie que parce qu’il mélange des masses d’air subtropical très énergétique, avec des masses d’air subpolaire qui le sont beaucoup moins…

L’atmosphère et l’océan sont des fluides presque partout stratifiés en densité, en pression et en température : la densité, la pression et la température varient beaucoup plus vite (par plusieurs ordres de grandeur) suivant la verticale que suivant l’horizontale. L’origine de la stratification en température est, on l’a vu, le chauffage par la surface et l’effet de serre ; quant à l’océan, il est aussi chauffé par la surface et la température décroît naturellement quand on s’enfonce. Il va de soi que, partout où ces stratifications sont établies, elles sont stables, c’est-à-dire que le fluide léger est situé au-dessus du fluide plus lourd ; les mouvements sont quasi hydrostatiques. On démontre qu’une stratification est stable si l’énergie croît quand on s’élève…

Dans l’océan, c’est la déperdition d’énergie à la surface, aux hautes latitudes, qui tend à violer la condition de stabilité et déclenche la convection. Celle-ci se produit surtout dans les mers de Norvège et du Labrador, et, près de l’Antarctique, dans la mer de Weddell, où l’eau lourde, froide et salée plonge et alimente la circulation abyssale.

La vapeur d’eau dans l’atmosphère, le sel dans l’océan sont tous deux des facteurs déstabilisant pour la stratification. Les seules sources de la vapeur d’eau atmosphérique (ou énergie latente) se trouvent à la surface : c’est l’évaporation sur l’océan, les surfaces d’eau ou les sols humides, ou l’évapotranspiration des couverts végétaux. De plus, la pression de vapeur saturante décroît exponentiellement quand la température s’abaisse : un air très froid ne peut absorber que très peu de vapeur d’eau…

Dans l’océan, l’évaporation à la surface alourdit l’eau superficielle en la chargeant en sel. Aux hautes latitudes, la formation de glace de mer est une source additionnelle de sel ; le sel expulsé par la glace vient alourdir l’eau de surface, favorisant l’apparition de cheminées convectives, où se forme l’eau profonde…

L’atmosphère et l’océan nous apparaissent ainsi comme les deux acteurs principaux du grand jeu climatique. Le dialogue entre ces deux acteurs joue un rôle central : les vents entraînent les eaux superficielles de l’océan ; en retour le mouvement des masses d’eau transporte de grandes quantités de chaleur qui réchauffent à leur tour l’atmosphère, modifiant ainsi le régime des vents qui vont à leur tour entraîner l’océan. Les interactions de ce type, ou rétroactions, sont monnaie courante dans le système climatique ; elles engendrent les instabilités et les oscillations naturelles qui dominent le comportement du système.

Parmi les oscillations liées aux interactions océan-atmosphère, la plus connue est le phénomène portant les noms d’El Niño (pour sa partie océanique) et d’Oscillation australe (pour sa partie atmosphérique)… El Niño est une oscillation interannuelle, avec une pseudo-période de l’ordre deux à quatre ans. Il existe aussi dans les tropiques des oscillations intrasaisonnières, dont les périodes sont de l’ordre de quelques décades ; elles sont caractérisées par la propagation d’amas convectifs vers l’est, de l’ouest de l’océan Indien vers le Pacifique équatorial… Plus proche de nous, il faut citer l’Oscillation Nord-atlantique, qui se traduit par des modulations d’intensité du contraste entre les basses pressions d’Islande et les hautes pressions des Açores… Une autre oscillation interne, à des échelles de temps beaucoup plus longues, est la possibilité de modulation de la circulation thermohaline, donc du flux de chaleur océanique et de la formation d’eau profonde dans l’Atlantique nord…

Le système climatique nous apparaît donc comme un oscillateur assez complexe. Cet oscillateur a ses modes d’oscillation propres… La dérive des continents, à l’échelle de quelques dizaines de millions d’années, change du tout au tout les climats régionaux et modifie même le climat global, par exemple en érigeant des montagnes, ou en limitant, voire en supprimant la possibilité de formation de calottes glaciaires…

A des échelles de temps moins longues, quelques dizaines de milliers d’années, la variabilité climatique a pour source principale les variations lentes de la distribution de l’insolation, due aux irrégularités du mouvement orbital de la Terre. Le mouvement de la Terre autour du Soleil est en effet perturbé par l’attraction des autres planètes du système solaire… Les variations correspondantes de l’insolation sont entièrement définies par la variation dans le temps de trois paramètres : l’excentricité de l’ellipse, qui module le contraste entre une saison chaude globale où la Terre est proche du Soleil, et une saison froide globale où elle est éloignée du Soleil ; l’obliquité de l’équateur terrestre sur l’écliptique, qui module le contraste entre l’hémisphère d’été et l’hémisphère d’hiver ; et enfin, la précession, qui définit le déphasage entre la saison chaude globale et l’hiver ou l’été de l’un ou l’autre des deux hémisphères… Il est aujourd’hui universellement admis que les grandes variations du climat qui ont dominé les deux derniers millions d’années sont dues à ces variations orbitales et aux variations d’insolation qui en découlent. Les phénomènes les plus marquants sont les alternances d’époques glaciaires et interglaciaires, rythmées par la lente accumulation, puis la disparition relativement rapide d’énormes calottes de glace sur l’Amérique du Nord et le nord de l’Europe… L’accumulation de glace sur les pôles est toujours lente, car il faut beaucoup de temps à l’atmosphère pour transporter de la vapeur d’eau en quantité suffisante aux hautes latitudes où l’air est froid et peu porteur d’humidité. Le retour à l’interglaciaire par fonte ou déstabilisation des calottes est beaucoup plus rapide. Nous nous situons aujourd’hui à la fin d’une période interglaciaire qui a débuté il y a environ 10 000 ans. Le dernier maximum glaciaire, c’est-à-dire l’époque où le climat a été le plus froid et où les calottes glaciaires ont atteint leur extension maximale, s’est produit il y a environ 20 000 ans. A cette époque, le Canada et le nord des Etats-Unis étaient recouverts par plus de 3,5 km de glace, et le nord de l’Europe et de la Russie, par plus de 2 km de glace ! La température moyenne du globe était de 5 à 6° plus basse qu’aujourd’hui, et les pôles étaient plus froids d’environ dix degrés. Juste après le retour à l’interglaciaire, il y a 6 à 10 000 mille ans, le climat était légèrement plus chaud qu’aujourd’hui : la précession était telle que la Terre était proche du soleil durant l’été boréal (c’est le contraire actuellement) : les étés de l’hémisphère nord étaient donc plus chauds, les moussons africaines et asiatiques étaient plus intenses et pénétraient plus au nord dans les deux continents : le sud de ce qui est aujourd’hui le désert saharien était relativement verdoyant et peuplé d’animaux et de pasteurs, comme le rappelaient les fresques du Tassili…

Ce que nous disent les archives de l’évolution du climat que sont les calottes glaciaires et les modélisations que l’on peut faire de l’évolution du climat sur ces périodes de temps, c’est que le système climatique se comporte comme un amplificateur des impulsions orbitales, grâce aux multiples rétroactions dues par exemple au cycle de l’eau : la formation de calottes glaciaires et l’accroissement du manteau neigeux, en renvoyant davantage d’énergie solaire vers l’espace, intensifient le refroidissement ; ou encore, dues au dioxyde de carbone et au méthane. La teneur de ces gaz dépend de l’activité biologique et diminue lors des baisses d’insolation, avec pour conséquence un affaiblissement de l’effet de serre et donc un refroidissement supplémentaire.

Une autre cause naturelle, externe, de variations climatiques est l’activité même du soleil. La « dynamo » solaire est modulée par des cycles de 22 ans ; la luminosité varie, elle, suivant des cycles de 11 ans, car elle ne dépend pas du signe du champ magnétique. Les périodes d’activité maximale du soleil se manifestent par la multiplication de taches solaires (surcompensées par des « facules » ou plages extrêmement brillantes). Nous disposons d’observations quantitatives de l’évolution de l’activité solaire depuis la fondation de l’Observatoire de Paris dans la deuxième moitié du XVIIe siècle (apparition, disparition, nombre de taches, variations du diamètre du soleil qui varie en raison inverse de son activité). Nous savons ainsi que la deuxième moitié du XVIIe siècle a été une période d’activité solaire particulièrement faible, allant jusqu’à une disparition totale des taches durant des périodes de plusieurs années…

On notera qu’il faut replacer les effets climatiques de l’effet de serre anthropique (avec leurs propres constantes de temps de quelques décennies à plusieurs siècles) dans le cadre des variations naturelles du climat, auxquelles elles se superposent et avec lesquelles elles peuvent interagir. Par exemple, nous nous dirigeons aujourd’hui naturellement vers une nouvelle glaciation qui devrait se développer progressivement dans les 100 000 ans qui viennent. Certaines études montrent que la modification de cette évolution naturelle par le réchauffement climatique dû aux hommes pourrait perdurer sur plusieurs milliers d’années.

Revenons au présent ou à un avenir plus proche. L’effet de serre n’est pas, et de loin, la seule perturbation d’origine anthropique. Les divers types de combustion, dont les sociétés modernes font un si grand usage, injectent aussi dans l’atmosphère, à doses plus ou moins grandes, des pollutions visibles sous forme d’aérosols, petites particules en suspension dans l’air, à base de carbone suie, de carbone organique, de dioxyde de soufre, etc. Beaucoup de ces particules ont des tailles de l’ordre des longueurs d’onde du rayonnement solaire. Elles interceptent une partie de ce rayonnement et l’empêchent d’atteindre la surface, soit en le renvoyant vers l’espace, soit en l’absorbant. Dans une atmosphère très polluée, la couche des aérosols peut être assez dense pour masquer complètement le soleil un jour de beau temps. A l’opposé de l’effet de serre, les aérosols tendent ainsi à refroidir la surface, et donc le climat. Le fait que certains aérosols, les aérosols soufrés, sont hygroscopiques les rend aptes à jouer en plus le rôle de noyaux de condensation : à quantité donnée de vapeur d’eau, la présence d’une grande quantité d’aérosols soufrés multiplie donc le nombre de gouttelettes ; les gouttelettes qui se forment sont plus petites, elles se forment donc en plus grandes quantités et restent en suspension plus longtemps : un même volume de gouttes d’eau offre ainsi une surface réfléchissante plus grande et plus persistante. Cet effet refroidisseur supplémentaire est ce que l’on appelle l’effet indirect des aérosols soufrés. »

« Gros temps sur la planète » de Jean-Claude Duplessy et Pierre Morel :

« Les grandes reconstitutions paléoclimatiques, tant marines que glaciologiques, suggèrent que le mécanisme de Milankovitch (qui calcule les variations d’insolation terrestre à partir de trois paramètres liés à l’orbite de la Terre, excentricité, inclinaison et précession des équinoxes note M et R) explique une grande partie des fluctuations à long terme du climat de la Terre. Cependant, tant que nous n’aurons pas compris la circulation de l’atmosphère et celle de l’océan au point de connaître leur réponse aux variations de l’insolation, toute tentative de prévision des climats du futur restera essentiellement dans le domaine de la spéculation, bien que l’insolation elle-même soit parfaitement calculable à longue échéance….

La circulation de l’atmosphère terrestre autour de la planète est donc finalement déterminée par la rotation de la Terre autour de l’axe des pôles et par le contraste de température entre les régions polaires froides et la zone intertropicale chaude (à un niveau donné de pression ou d’altitude). En outre, si on envisage la Terre comme une vaste centrifugeuse, on se rend compte que la situation où l’air relativement froid et dense se trouve près de l’axe de rotation et l’air chaud relativement léger sur la périphérie ne peut pas être stable. Il faudrait que l’air froid et dense au niveau de la mer migre vers l’équateur tandis que l’air chaud équatorial s’élèverait et remonterait vers les pôles. C’est bien ce que l’on observe effectivement dans la zone intertropicale : une convergence générale des vents alizés vers l’équateur au niveau de la mer et une circulation généralement divergente qui s’écarte de l’équateur à haute altitude (10 à 12 km). Ce phénomène, connu sous le nom de circulation méridionale de Hadley, se manifeste plus ou moins fortement tout autour de la Terre et apparaît constamment dans les données climatologiques moyennes.

En raison de son caractère permanent et plutôt stable, la circulation de Haley imprime une marque évidente sur les climats terrestres. Sous sa branche ascendante localisée au voisinage de l’équateur, la convergence à basse altitude se manifeste par une forte activité convective et des pluies intenses qui permettent le développement d’une végétation luxuriante, la forêt tropicale ou « rain-forest » en anglais. Sur les grands bassins océaniques, particulièrement l’océan Pacifique, les nuages convectifs s’organisent suivant une bande longitudinale étroite d’une centaine de kilomètres de large, la zone de convergence intertropicale, où sont concentrés les orages et la pluie. Le même phénomène se manifeste, d’une manière peut-être un peu moins nette, sur l’Atlantique tropical entre 5 et 10° de latitude Nord. C’est le « pot-au-noir » qui fut la terreur des pionniers de l’Aéropostale et qui inquiète encore les pilotes actuels parce qu’ils craignent d’y rencontrer des cellules convectives (cumulo-nimbus) dont le sommet dépasse l’altitude pourtant élevée des avions à réaction modernes. Au-dessus du « continent maritime » constitué par l’archipel indonésien et sur la région océanique environnante dont les eaux sont les plus chaudes du monde, la circulation ascendante et l’activité convective prennent une ampleur exceptionnelle : il n’est pas rare que les cumulo-nimbus y culminent à plus de 18 kilomètres d’altitude et qu’on y enregistre des précipitations cumulées annuelles correspondant à une lame d’eau de pluie de 3 à 6 mètres d’épaisseur.

Sous les branches descendantes de la circulation de Hadley, au contraire, l’air venant des couches supérieures est desséché, et la « subsidence » quasiment permanente de l’atmosphère s’oppose au développement de la convection : la pluie y est exceptionnelle, le régime climatique aride et le paysage désertique. Effectivement, les grands déserts du monde s’étendent entre 15 et 30° de latitude Nord ou Sud.

La circulation méridionale de Hadley réalise, à l’échelle planétaire, un cycle thermodynamique qui constitue la principale source d’énergie mécanique alimentant la machine atmosphérique. Le fluide thermodynamique est évidemment l’air, chargé d’humidité au niveau de la mer et sec en haute altitude. la source chaude est la branche ascendante de la circulation de Hadley où l’air reçoit une vaste quantité de chaleur dégagée par la condensation et la précipitation d’une énorme masse d’eau, à un taux correspondant à une puissance moyenne de mille millions de mégawatts…

D’une manière générale, les actions et réactions mutuelles de l’océan et de l’atmosphère sont les agents d’une dynamique fort active, qui engendre une large gamme de variations naturelles du régime climatique, indépendamment de toute influence extérieure…

Le tableau dynamique que nous venons de peindre du fonctionnement de l’environnement terrestre a pour élément central la circulation de l’atmosphère globale qui réalise un cycle thermodynamique moteur et produit ainsi l’énergie mécanique nécessaire pour s’entretenir elle-même et entraîner le reste du système : cycle hydrologique, circulation océanique… Le régime de cette machine complexe est, en fin de compte, déterminé par le contraste de température entre hautes et basses latitudes qui résulte de la compétition autorégulatrice entre le chauffage différentiel de la Terre par le rayonnement par le rayonnement solaire et l’effet compensatoire des transports de chaleur par l’océan et l’atmosphère…

Ces processus peuvent s’organiser en chaîne formant une boucle fermée, dite boucle de rétroaction, dont le résultat final est d’agir sur la cause même de la perturbation qui sollicite le système, pour s’y opposer ou au contraire pour l’amplifier. Dans le premier cas, on a affaire à une boucle de rétroaction négative (stabilisante) et dans le second cas à une boucle de rétroaction positive (déstabilisante).

Historiquement, le mécanisme le plus anciennement reconnu parmi ces enchaînements d’actions et de réactions est la boucle température-neige-albedo qui a été avancée comme une explication possible des transitions relativement brutales et difficilement réversibles entre le régime climatique glaciaire et un régime chaud comme le régime actuel…

Un autre processus, très important celui-là, est la boucle de rétroaction température-vapeur d’eau- effet de serre. Une élévation de température de l’atmosphère favorise l’augmentation du contenu en vapeur d’eau de l’air, comme on peut aisément s’en rendre compte en visitant les Tropiques. Or, la vapeur d’eau est une des espèces chimiques qui absorbent le rayonnement infrarouge émis par la surface et, compte tenu de la quantité présente dans une colonne d’air, le principal contributeur à l’effet de serre est l’atmosphère. L’augmentation de l’humidité atmosphérique entraîne donc un réchauffement supplémentaire de la surface : c’est un processus de rétroaction positive, c’est-à-dire déstabilisant…. Suivant les circonstances, la saison, la latitude…, les nuages peuvent aussi bien amplifier qu’atténuer l’effet direct d’un réchauffement imposé à l’atmosphère par une cause externe…

A ce niveau, l’ensemble des processus atmosphériques, océaniques et terrestres qui déterminent le climat constitue un système dynamique essentiellement non linéaire dont le comportement n’est nullement prévisible sur la base d’une extrapolation de la tendance constatée pendant une période particulière…

Quelle que soit la compétence – indiscutable – des équipes scientifiques, si puissants que soient les codes numériques et les moyens de calcul, toute prévision climatique demeure entachée d’une sérieuse marge d’incertitude, ceci d’autant plus que l’on s’écarte des conditions actuelles. Le lecteur est prié de croire que cette affirmation ne reflète pas un jugement négatif sur la qualité des travaux les plus sérieux publiés sur ce sujet, mais une appréciation réaliste de l’extrême difficulté du problème…

Trop rapide pour que le système climatique ait le temps de s’ajuster complètement, le changement lié à la hausse de l’effet de serre causé par la croissance des activités humaines est cependant assez lent pour que la circulation et la thermodynamique de l’océan global aient le temps d’intervenir de manière significative, à l’échéance de quelques dizaines d’années…

A la lumière des résultats théoriques récents (l’ouvrage est édité en 1990 – note M et R), et compte tenu aussi de l’amplitude encore relativement faible du réchauffement constaté depuis un demi-siècle, il est admis aujourd’hui que la sensibilité de la réponse climatique à une perturbation donnée est probablement plus petite que le donnaient à penser les premières simulations du réchauffement global : de l’ordre de 2,5°C au lieu de 4 ou 5, pour un doublement du gaz carbonique (IPCC, 1990). Cependant, la marge d’incertitude demeure très large, peut-être un facteur 2 en plus ou en moins…

Même si on doit s’attendre au doublement (effectif) de la teneur en gaz carbonique, à échéance d’une cinquantaine d’années, il est faux de penser que le réchauffement moyen de la Terre atteindra alors 2 à 4°C, comme on pourrait l’imaginer en appliquant brutalement les résultats publiés sur la sensibilité de la composante atmosphérique seule. Le changement sera en réalité freiné par l’inertie thermique de la composante lente du système climatique planétaire, l’océan et les glaces polaires…

Il y a quelques années, l’Agence (américaine) pour la Protection de l’Environnement a obtenu un beau succès médiatique, à défaut du respect des scientifiques, en annonçant que le niveau général des mers allait s’élever de deux mètres d’ici à l’an 2100… Nous verrons cependant que le phénomène ne peut avoir l’ampleur catastrophique annoncée par l’Environment Protection Agency, du moins à l’échéance d’un siècle…

Nous sommes profondément convaincus que l’image catastrophique que les médias, principalement occidentaux, donnent de l’effet de serre du gaz carbonique et l’accent mis par les autorités politiques sur la prévention de cette catastrophe reposent sur une vision erronée du phénomène…

On ne peut guère s’attendre du côté de la calotte glaciaire antarctique à un accroissement notable des rejets d’icebergs dans l’océan austral. Par ailleurs, les modèles climatiques indiquent qu’un réchauffement important de l’atmosphère apportera davantage de précipitations neigeuses sur l’Antarctique ; celles-ci s’accumuleront sur la glace en place dont le volume aura plutôt tendance à augmenter, ce qui aura plutôt pour effet de faire baisser le niveau général des mers. La remontée du niveau marin par la fonte de la calotte glaciaire antarctique de l’Est ne constitue donc pas une éventualité vraisemblable pour le troisième millénaire. »

Lire encore

Réponses à quelques questions simples sur le climat

Répondre à cet article

SPIP | squelette | | Plan du site | Suivre la vie du site RSS 2.0