L'anomalie de Température Globale par satellite : entre mer et terre

Philippe Brindet
8 janvier 2010

La température globale depuis 1979

La NOAA publie des séries de diverses anomalies de températures relevées par satellite. De nombreuses discussions savantes seraient toujours en place sur les methodes de calibration des instruments de mesure et les méthodes de calcul des températures sur la base des radiances mesurées à bord des satellites. Nous n'abordons bien entendu pas ces thèmes.

Dans une série disponible à l'adresse de la NOAA et commentée ici, la NOAA a reconstituée l'anomalie de température de la troposphère inférieure.

L'hypothèse de la combinaison linéaire

Les trois premières colonnes d'anomalies permettent de faire corresponde la température globale TG à une combinaison linéaire des températures océaniques TO et des températures continentales TT, selon une relation de la forme :
TG = a*TO + b*TT

On a recherché un couple (a, b) pour retrouver l'anomalie de température globale à partir des anomalies des températures océaniques et continentales. En travaillant sur les deux premières mesures à partir de décembre 1978, on a trouvé les coefficients :
a=0,40816, associé à l'anomalie de température océanique et
b=0,56122, associé à l'anomalie de température continentale.

On a alors dressée la courbe représentant l'écart entre l'anomalie de température globale tabulée par la NOAA et le barycentre a*TO + b*TT. L'écart oscille autour de 0°C avec des extrêmes à +0,04 et -0,03°C et une oscillation moyenne entre +0,01 et -0,01°C. On n'a pas recherché le couple de mesures (TO, TT) qui produit une minimisation de l'écart, ni celui qui le maximise.

On en déduit que la formation de l'anomalie de température globale par combinaison linéaire des températures des Océans et des Terres émargées est une hypothèse possible avec une précision qui correspond aux précisions annoncées sur les mesures de température. Cependant, on note :
a + b = 0,969
ce qui montre que cette combinaison linéaire n'est pas barycentrique.

L'hypothèse barycentrique

De l'article océans de Wikipédia, on tire :
"Les océans recouvrent environ 361 millions de km2 [4], soit 70,8 % de la surface du globe. Leur volume total atteint 1,37 milliard de km3 [5] et leur profondeur moyenne est de l'ordre de 3 700 - 3 800 mètres [6]. Près de la moitié des eaux océaniques dépasse 3 000 m de profondeur ; le point le plus profond est la fosse des Mariannes, avec 11 020 m de profondeur [7]. La masse volumique de l'eau de mer se situant entre 1 020 et 1 035 kg/m3, la masse totale des eaux océaniques est d'environ 1,4×1021 kg, soit 0,023 % de la masse totale de la Terre [8]."
Or, une hypothèse de formation barycentrique pourrait réfléter les parts respectives des Océans et des continents au rapport de leurs surfaces respectives. Il faudrait alors des coefficients de 0,708 et 0,292. On est donc loin du compte pour la sélection des coefficients a et b.

On note cependant que la température globale établie selon le GIEC [1] est composée de deux températures différentes :
  • la température atmosphérique à 2 mètres au-dessus de la terre ferme ;
  • la température de l'eau de mer prise à 1 mètre sous la surface.
Il existe donc de multiples combinaisons inconnues.

Un barycentre vrai

On note que les coefficients barycentriques devraient être à somme unaire. Ce n'est pas le cas en prenant deux coefficients inconnus a et b et en recherchant leurs solution sur les deux premières lignes de la table de la NOAA. Par contre, pour chaque ligne de la table de la NOAA, il vient toujours :
TG = a*TO + (1-a)*TT
On a donc tabulé les valeurs de a pour toute la table de la NOAA et on obtient le graphe suivant :

On obtient donc une valeur médiane de a de 0,625 qui se rapproche de la proportion surfacique des Océans de 0,708. Cette valeur médiane est le plus souvent approchée ce qui dénote que cette représentation barycentrique est assez correce. On note malgré tout la présence de seize valeurs mensuelles de a à 0 et 11 valeurs mensuelles à 1. Sauf pour des raisons numériques sans intérêt physique, on ne s'explique pas ces valeurs extrêmes, sauf à indiquer que les températures océaniques ne sont pas prises en compte dans le premier cas et les températures continentales, dans le second cas.

Il semble imprudent de tirer quelque conclusion que ce soit sur la base de cette analyse simple.

Fin du réchauffement climatique ?

En traçant ensuite les anomalies de températures moyennes mensuelles estimées à partir des satellies sur trois zones :
  • les tropiques
  • l'hémisphère Sud HS
  • l'hémisphère Nord HN
on ontient les trois graphes suivants sur lesquels on a tracé la courbe de tendance en polynôme de degré 3 :

On remarque :
  • les trois courbes de tendance comparables - puisqu'elles sont de même degré - sont toutes les trois aujourd'hui décroissantes ;
  • les hémisphères Sud et Nord ont des amplitudes d'anomalie de température moyenne mensuelle plus faibles que celles des Tropiques, ce qui dénote bien l'effet majoritaire du Soleil dans l'anomalie de température ;
  • le pic d'anomalie maximale est commun aux trois zones, mais il est différencié en amplitude :
    • Tropiques :(Mars 1998, 1,31°C)
    • Hémisphère Sud : (Mars 1998, 0,66°C)
    • Hémishère Nord : (Mai 1998, 1,02°C).
Il est donc possible que le réchauffement climatique, d'une part soit terminé ou à tout le moins en phase de régression avant d'entrer, avant 2015, d'une part en phase de refroidissement, et que d'autre part il soit produit majoritairement par la zone tropicale comprise entre 20° de latitude Nord et 20° de latitude Sud.

o o o


Notes

 [1] retour au texte