Une analyse des données d’observation et d’un grand modèle climatique révèle que le cycle de 11 ans de la Terre n’est pas synchronisé avec les fluctuations solaires.
Le système climatique mondial de la Terre fluctue selon des cycles de 11 ans et 3,5 ans, constatent Yizhak Feliks, Justin Small et Michael Ghil. L’étude a été publiée dans Climate Dynamics le 15 juillet. La quasi-périodicité de 11 ans rappelle celle du cycle solaire, dont les climato-sceptiques ont soutenu pendant des décennies qu’il joue un rôle majeur dans le réchauffement climatique. Mais les fluctuations entre le système climatique de la Terre et le soleil ne sont pas synchronisées, selon l’étude. Le travail, qui fait partie du projet européen TiPES coordonné par l’Université de Copenhague, réfute ainsi l’affirmation des climato-sceptiques d’effets solaires majeurs sur l’évolution récente du climat.
Les résultats en bref, partie 1. Crédit : TiPES/HP
Une recherche de basculement climatique
L’objectif principal de l’étude était d’aborder le débat sur la question de savoir si des modèles climatiques vastes et complexes peuvent nous mettre en garde contre le basculement climatique. Le basculement climatique pourrait avoir eu lieu dans les climats passés. Mais les grands modèles climatiques de pointe actuels du GIEC ne semblent pas capturer les fluctuations intrinsèques à basse fréquence qui conduisent à un basculement climatique. S’ils sont corrects, nos modèles pourraient ne pas être en mesure de prédire le basculement à venir du système climatique en raison du réchauffement climatique actuel.
Pour rechercher des fluctuations à basse fréquence, une analyse de spectre singulier multicanal a été utilisée. Cette méthode permet d’identifier des signaux dans des environnements bruyants, comme la sélection et l’isolement du son d’un seul instrument de musique d’un grand orchestre symphonique.
Les résultats en bref, partie 2. Crédit : TiPES/HP
Deux fréquences
L’analyse de deux grands ensembles de données d’observation et d’un modèle climatique de pointe, le CESM, a montré que les grands modèles climatiques sont capables de capturer les oscillations à basse fréquence. Le modèle est en accord avec les observations de simulation des deux modes basse fréquence distincts de la Terre : l’un avec une période d’environ 11 ans et l’autre d’une durée d’environ 3,5 ans.
Ce résultat rend donc moins probable que l’absence de basculement climatique dans les modèles climatiques complexes s’explique par l’absence d’oscillations à basse fréquence.
« C’est formidable de trouver un cycle décennal dans un modèle de classe IPCC comme le CESM. L’échec jusqu’à présent de trouver une variabilité décennale intrinsèque dans les modèles climatiques haut de gamme du GIEC a jeté des doutes sur leur fiabilité. Notre travail avec Yizhak Feliks et Justin Small indique que ces doutes sont en passe d’être résolus », déclare Michael Ghil, Ecole Normale Supérieure, Paris, France et UCLA, Los Angeles, USA.
Les courbes ne correspondent pas
La découverte du cycle controversé de près de 11 ans a incité à une comparaison entre les cycles du système climatique et du Soleil dont les sceptiques du climat ont longtemps soutenu qu’ils pouvaient expliquer le réchauffement climatique.
Les cycles de près de 11 ans trouvés dans le grand modèle climatique et les deux ensembles de données d’observation de cette étude, cependant, sont clairement désynchronisés avec le Soleil. Les courbes ne collent pas. En tant que tel, la présente étude indique que les fluctuations du Soleil jouent peu ou pas de rôle dans le réchauffement climatique actuel.
« Les effets du cycle solaire sur le climat en général et le réchauffement climatique en particulier ont généré littéralement des centaines d’articles dans la littérature scientifique. Aucun document, qu’il soit pour ou contre, ne réglera définitivement le débat. Mais notre article apporte à la fois un nouveau point de vue, de la théorie de la synchronisation des oscillateurs chaotiques, et une résolution possible : Oui, il y a un cycle climatique décennal », explique Michael Ghil.
«Mais il est intrinsèque au système climatique et désynchronisé avec le cycle solaire réel. Ce manque de synchronicité plaide assez vigoureusement pour que les effets physiques du cycle solaire sur le climat soient assez faibles, et donc sans réelle conséquence sur le réchauffement climatique », déclare Ghil.
Référence : « Global oscillatory modes in high-end climate modelling and reanalyses » par Yizhak Feliks, Justin Small et Michael Ghil, 15 juillet 2021, Dynamique climatique.
DOI : 10.1007 / s00382-021-05872-z
Le projet TiPES est un projet interdisciplinaire de science climatique de l’UE Horizon 2020 sur les points de basculement dans le système Terre. 18 institutions partenaires travaillent ensemble dans plus de 10 pays. TiPES est coordonné et dirigé par l’Institut Niels Bohr de l’Université de Copenhague, au Danemark, et l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique, en Allemagne. Le projet TiPES a reçu un financement du programme européen de recherche et d’innovation Horizon 2020, convention de subvention numéro 820970.
