La modélisation climatique est-elle de la science?

Ensuite, nous regardons la variabilité. C’est une étape clé, mais aussi subtile. Il y a deux formes de variabilité: la variabilité intrinsèque (qui provient uniquement de la dynamique chaotique interne au système), et la variabilité forcée (changements provenant de changements externes, comme le forçage solaire). Notez que la variabilité ‘naturelle’ inclut à la fois les composants intrinsèque et forcé dus aux forçages ‘naturels’, comme les volcans, les changements solaires ou orbitaux. Une comparaison propre est garantie soit par la capacité à isoler juste un forçage raisonnablement bien connu, ou d’avoir suffisamment de données pour pouvoir moyenner sur plusieurs exemples et ainsi isoler la structure associée seulement avec ce forçage, même si dans chaque cas, plusieurs origines sont possibles. (une discussion plus détaillée de ces points est accessible ici.)

Alors qu’il y a de bonnes données sur le dernier siècle, il y a eu plusieurs changements différents de l’équilibre radiatif de la planète (gaz à effet de serre, aérosols, forçage solaire, volcans, changements de l’utilisation du sol, etc), certains d’entre eux étant difficiles à quantifier (par exemple l’effet indirect des aérosols) et dont l’histoire n’est pas bien connue. Les périodes plus anciennes, disons de 1850 aux années 1500 à peu près, ont une couverture raisonnable par des données liés à des paléo-proxies, et ont seulement un forçage solaire et volcanique. Dans le travail de mon propre groupe, nous avons utilisé les structures spatiales issues des reconstructions de cette période basées sur des proxies, pour regarder à la fois les forçages solaire et volcanique de la période pré-industrielle. Dans les deux cas, malgré des incertitudes (particulièrement sur l’amplitude du forçage solaire), les comparaisons sont encourageantes.

Des éruptions volcaniques récentes, également, ont fourni de très bons tests des rétroactions de la vapeur d’eau des modèles (Soden et al, 2002), des rétroactions dynamiques (Graf et al., 1994; Stenchikov et al., 2002), et du refroidissement global complet (Hansen et al, 1992). En fait, l’article de Hansen et al. (1992) prédisait vraiment l’impact en température du Pinatubo (environ 0,5 ºC) avant qu’il soit mesuré.

L’Holocène moyen (il y a 6000 ans) et le dernier maximum glaciaire (il y a ~20 000 ans) sont aussi des objectifs attractifs de validation des modèles, et tandis que certains succès sont à noter (c’est–à-dire Joussaume et al, 1999, Rind et Peteet, 1985) il y a encore des incertitudes sur les forçages et les réponses. D’autres périodes comme l’événement à 8200 ans, ou le maximum thermique Paléocène-Eocène, sont aussi utiles, mais clairement plus on remonte loin dans le temps, plus le test devient incertain.

Le 20ie siècle, cependant, fournit toujours le test apparaissant comme le plus convaincant. C’est-à-dire que les modèles tournent sur toute la période, avec nos meilleures estimations des forçages, et les résultats sont comparés avec les enregistrements d’observations. Si en excluant les effets anthropogéniques vous n’arrivez pas à reproduire les observations, tandis qu’en les incluant, vous y arrivez, vous avez un moyen simple et grossier de faire de la ‘détection et attribution’. (Il y a une beaucoup plus grosse littérature discutant de meilleures et plus puissantes façons de faire de la D&A, donc ce n’est pas du tout l’histoire complète.)

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