Sensibilité du climat au CO₂ : une correction

ECS-Feedback

La thèse du réchauffement climatique d’origine humaine consiste à attribuer l’augmentation actuelle de la température de l’air à la surface de la Terre aux émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère. Ces émissions sont avant tout liées à la consommation de carburants d’origine fossile. Bien que cette thèse repose sur des principes physiques solides et sur les données d’observation de ces émissions, l’estimation actuelle de la sensibilité de la température à la concentration en GES (sensibilité climatique à l’équilibre, ECS) reste comprise dans une vaste fourchette, allant de 2 à 5 °C dans l’hypothèse d’un doublement de la concentration (1).

Dans un article précédent (2), un modèle utilisé pour estimer ECS était entaché d’une erreur qui produisait un résultat qui sous-estimait fortement cette sensibilité. Le papier présenté ici corrige cette erreur. Cependant il souligne l’incohérence physique de la formule qui est généralement utilisée pour effectuer le calcul d’un simple système tenant compte du bilan d’énergie autour de notre planète et des rétroactions au forçage radiatif induit par les gaz à effet de serre qui s’accumulent dans l’atmosphère.   

Pour simplifier ce propos il suffit de s’étonner de cette formule, indiquée à la page 993 du dernier rapport du GIEC :

ECS
ΔT est le changement de température [K ou °C], FGHG est le forçage primaire induit par les gaz à effet de serre [W m‑2], et α et le facteur rétroaction [K W-1 m2] (souvent aussi dénommé λ).
ECS correspond à la valeur obtenue si la concentration du CO2 doublait, ce qu’elle n’a fait qu’à moitié depuis le début de l’ère industrielle, passant de 280 à 423 ppm.

Cette équation signifie donc que, en l’absence de rétroaction ou si celle-ci était très faible, le climat répondrait de manière hypersensible à n’importe quel forçage, passant par l’infini si α=0, ce qui n’a aucun sens physique. En évaluant ECS selon la méthode habituelle des ingénieurs de systèmes, comme le représente le schéma montré en tête de cet article, la valeur de ECS ne deviendrait critique que pour des rétroactions très positives, ce qui n’est pas et n’a jamais été le cas.

Détail technique me dira-t-on, du ratiocinage puisque les valeurs ainsi estimées sont du même ordre de grandeur. C’est oublier la vaste fourchette de l’estimation de ECS par tous les modélistes du climat. Cette science n’est pas exacte, même si elle décrit tous les phénomènes. Quantifier le rôle indéniable que jouent les gaz à effet de serre reste un défi non encore résolu. Combinées à des scénarios extrêmes, toutes les projections d’avenir sont possibles, même les plus invraisemblables qui nourrissent l’éco-anxiété ambiante.

La simple perspective mathématiquement hyperbolique a tendance à s’imposer aussi en hyperbole du langage utilisé par les alarmistes qui y voient l’avènement proche d’un point de non-retour (tipping point). L’hystérie médiatique qui a accompagné les épisodes caniculaires en Europe occidentale cette année en est une manifestation.

Dans le système solaire, l’histoire paléontologique de notre planète nous enseigne qu’elle jouit pourtant d’une grande capacité d’homéostasie. Nous ne serions pas là pour en discuter si ce n’était pas le cas.


Un tableur Excel contenant les calculs relatifs aux données présentées peut être téléchargé ici.

Références :

1.      Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Climate Change 2021 – The Physical Science Basis [Internet]. Cambridge University Press; 2023. Available from: https://www.cambridge.org/core/product/identifier/9781009157896/type/book

2.      Rougemont M de. Equilibrium Climate Sensitivity. An estimate based on a simple radiative forcing and feedback system. 2016;1–8.
Available from: http://bit.ly/2xG50Tn


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2 thoughts on “Sensibilité du climat au CO₂ : une correction”

  1. Outre les différentes composantes de λ qui sont soit positives soit négatives, je questionnerais en premier lieu déjà le facteur de 5.35 W/m2 de l’équation de Myhre. Même en regardant l’article original de 1998, je ne trouve pas un argument pour établir solidement cette valeur. Tout le monde la reprend telle quelle, mais sans aucune critique. Il en découle la valeur de 𝐹(𝐺𝐻𝐺 2x) = ΔQ(2x) = 3.71 W/m2 lors d’un doublement de la concentration en CO2, une valeur qui serait, elle aussi, discutable.

    1. C’est en effet un facteur important. L’équipe norvégienne de Myhre s’en occupe depuis des décennies et raffine ses évaluations sans que d’autres publications scientifiques n’y aient opposé aucune réfutation. Dans l’article de van Wijngaarden et Harper (cité dans mon papier), cela n’est pas non plus contredit. C’est une approximation valable, ajustée stratosphériquement. Elle est utilisable aux concentrations actuelles (doublement de 280 à 560, on en est à 423) mais elle serait contestable pour de très hautes concentrations (> 2000 ppm), ce qui n’a rien de réaliste.
      Il faut considérer l’entier du specte (UV/Vis aussi) et les chevauchements avec les autres gaz à effet de serre H2O, CH4, N2O, etc.
      Une étude privée non publiée calcule que ce serait 1.89 plutôt que 5.35, mais elle est très incomplète.
      Il s’agit de science dure, avec des spectre de référence bien définis (HITRAN).
      On désigne comme « canonicale » telle valeur non contestée. Toute réfutation devrait être étayée par des preuves solides. Il ne vaut rien de soulever le doute sans élément probant.

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