Les modèles climatiques sont-ils fiables ? (suite et peut-être fin)

On se rappelle (du moins ceux qui me lisent régulièrement, soit deux ou trois personnes ce qui n'est pas rien) que j'avais écrit fin mars un billet intitulé Les modèles climatiques sont-ils fiables ?

Ce billet faisait contrepoint (sic) à un article de désinformation publié sur Skyfall, Les modèles climatiques pour le profane, lui-même traduit d'un papier de Judith Curry destiné à « prouver » que les modèles climatiques ne marchaient pas et qu'il vaudrait mieux dépenser l'argent du contribuable à autre chose.

Pour enfoncer le clou dans le cercueil (the last nail in the coffin comme ils disent) notre cher et tendre ami Tsih avait cru bon de servir le commentaire suivant aux habituels affamés en quête de nourriture climatosceptique d'où qu'elle provienne :

•  34.  tsih | 25/03/2017 @ 11:50
  Il est très instructif de lire cet article de Sawyer de 1972.
  Toute la science « climatique » actuelle y est déjà, ça n’a pas vieilli le moins du monde et il faut saluer la pondération, perspicacité et lucidité extraordinaire de l’auteur.
  Cet article est terrible pour les modèles: il démontre avec éclat que 45 ans de moulinage tous azimuts avec les ordinateurs les plus puissants n’a essentiellement pas fait avancer le schmilblick et encore moins levé la moindre parcelle de l’énorme incertitude dans cette affaire.

D'habitude Tsih apporte un petit plus sur Skyfall, ce qui n'est pas très difficile étant donné le niveau moyen des troupes, mais dans le cas présent il se plante lamentablement, et cela essentiellement pour deux raisons :

1. l'article n'est en rien « terrible pour les modèles », bien au contraire si on le lit attentivement ;
2. par contre l'article est bien « terrible pour les climatosceptiques », c'est un peu ce que l'on appelle se tirer une balle dans le pied, surtout quand on voit la suite...

Tout d'abord dans le fil des commentaires on voit que l’hameçon, lancé imprudemment (ou à dessein..?) par Tsih aux petits poissons qui fraient dans la petite mare de la petite arrière-cour de la petite ferme du petit domaine appelé Skyfall, a été immédiatement avalé par les inévitables clients qui constituent l'ossature du site :

• 35.  scaletrans | 25/03/2017 @ 21:24 tsih (#34),
  Il n’a jamais été traduit ?

•  36.  Cdt Michel e.r. | 25/03/2017 @ 22:00
  scaletrans (#35),
  Bonne question !
  Si quelqu’un veut s’y mettre, j’ai déjà converti ce PDF sur deux colonnes en un document ODT continu et éditable.
  Il est disponible ici aux formats habituels.
  Les quatre figures sont en fin du document. Donc à réinsérer au bon endroit dans le texte (en tenant compte de la mise en page).
  Notez que le document PDF original a été converti par une reconnaissance OCR. Des erreurs peuvent subsister malgré mes efforts.

• 40.  scaletrans | 26/03/2017 @ 10:49 Cdt Michel e.r. (#36),
  Merci. Je m’y attelle… à mon rythme.

•  41.  Bernnard | 26/03/2017 @ 10:52
  scaletrans (#40),
  La traduction me paraît judicieuse compte tenu de la date de publication.

•  42.  Cdt Michel e.r. | 26/03/2017 @ 13:36
  Bernnard (#41),
  Je dirais même plus que c’est d’une urgence absolue de le déterrer, après 44 ans ! Je parle du document pas de l’auteur…
  Pas la peine de demander son accord à l’auteur.
  Ce brave homme est décédé le 19 septembre 2000 à l’âge de 84 ans.
  Wiki

Ah que c'est beau tant de naïveté !

Le fumeux commandant de char d’opérette ne voit même pas que dans le lien wikipedia qu'il cite on trouve une référence au site SkepticalScience en date du 19 mars 2014, Lessons from Past Climate Predictions: J.S Sawyer in 1972, ce qui aurait dû lui mettre la puce à l'oreille et le freiner dans son enthousiasme délirant ! En effet l'article commence par :

• In the Lessons from Past Predictions series, we've examined some impressively accurate global warming projections made over 30 years ago, for example by James Hansen in 1981 and Wallace Broecker in 1975.  We recently learned of an even earlier successful prediction, made by John Stanley (J.S.) Sawyer in a paper published in Nature in 1972.

On peut lire aussi plus loin :

• His 1972 paper reveals how much we knew about the fundamental workings of the global climate over 40 years ago.  For example, Sawyer addressed the myth and misunderstanding that as a trace gas in the atmosphere, it may seem natural to assume that rising levels of carbon dioxide don't have much impact on the climate. Sawyer wrote, 
• "Nevertheless, there are certain minor constituents of the atmosphere which have a particularly significant effect in determining the world climate.  They do this by their influence on the transmission of heat through the atmosphere by radiation.  Carbon dioxide, water vapour and ozone all play such a role, and the quantities of these substances are not so much greater than the products of human endeavour that the possibilities of man-made influences may be dismissed out of hand."

Ainsi ce que disait Sawyer il y a plus de 40 ans est totalement en désaccord avec la doxa en cours sur Skyfall où on en est encore à discuter de la réalité de l'effet de serre, hilarant, non ?

Et ce qui devait arriver arriva.

Scaletrans a tenu parole et a pondu une traduction (merci à lui quand même pour le boulot fourni) qu'il a publiée sous le titre Le Dioxyde de Carbone Anthropique et l’Effet de Serre.

Inutile de dire que cet article a jeté une certaine confusion parmi le lectorat du site qui n'était peut-être pas habitué à voir publié un article allant manifestement contre ses idées, la preuve :

• 1.  Nicias | 11/04/2017 @ 11:29 Voila un article qui a le même age que moi et qui nous apprend qu’en 45 ans, on a rien appris de neuf sur le sujet.
  On a des mesures en plus quand même. Ainsi selon le GIEC, l’humidité relative serait constante depuis 50 ans, comme dans le modèle de Manabe et Wetherald.

On rappelle que Nicias ne sait pas quelle est la différence entre une pause, un hiatus et un plateau, et qu'il traduit slowdown par pause, montrant ainsi sa grande maitrise de la langue anglaise...

Ainsi pour Nicias depuis 45 ans on n'aurait absolument rien appris par rapport à ce que Sawyer savait en 1972, ce qui prouve que Nicias a arrêté de lire depuis...qu'il est né !

• 2.  Cdt Michel e.r. | 11/04/2017 @ 12:49 Excellent article, où subsistent malheureusement trois erreurs.[bla bla bla]

Le commandant n'a évidemment rien compris de l'article en question, tellement il est focalisé sur les photes d'ortaugrafe qui auraient échappé à la sagacité de Scaletrans.

• 10.  Cdt Michel e.r. | 12/04/2017 @ 12:01 Bernnard (#8),
  En relisant le texte attentivement j’ai encore relevé quelques améliorations à apporter [...]

«  En relisant le texte attentivement », vraiment ?

• 38.  scaletrans | 14/04/2017 @ 9:07 A ma connaissance, il n’y a personne ici qui nie l’effet d’atmosphère, quels que soient les mécanismes en jeu, et sur lesquels les avis divergent en effet puisque « la science is not (mais alors pas du tout!) settled ». J’ai l’impression d’assister à un faux débat, sinon à une « querelle d’allemand ».

Splendide ! Scaletrans vient d'inventer un nouveau concept, l'effet d'atmosphère ! Ainsi nous apprenons que sur Skyfall personne ne nie qu'il existe une atmosphère, nous avançons à pas de géants.

• 52.  phi | 15/04/2017 @ 11:16 papijo (#30),
  [...]
  

  Comment se fait-il que les aviateurs utilisent ce gradient purement convectif…

  Selon mes modestes connaissances, la technologie d’un altimètre se rapproche plus de celle d’un baromètre que de celle d’un thermomètre. Mais je comprends peut-être mal votre remarque.
  
  Sinon, la dsicussion a pris un tour cocasse.
  #31 :
  

  Le sujet concerne les monumentales idioties radotées ici encore et encore par divers intervenants ici (comme vous avec votre citation Hug (#18), ou phi et papijo plus haut qui se contredisent en plus entre eux, c’est hilarant ) qui invalideraient soi-disant la physique de l’effet de serre.
  Curry ou Spencer en pouffent de rire comme moi.

  #36 :
  

  Il est très instructif de lire cet article de Sawyer de 1972.
  Toute la science « climatique » actuelle y est déjà, ça n’a pas vieilli le moins du monde et il faut saluer la pondération, perspicacité et lucidité extraordinaire de l’auteur.

  #44 :
  

  L’arroseur arrosé, jamais entendu parler ?

  Alors que cet article pondéré, perspicace, extraordinairement lucide et contenant toute la science climatique actuelle fait allègrement descendre un flux de chaleur du froid vers le chaud :
  

  Fig. 4: Parcours de perte thermique de la Terre et de l’atmosphère.

  C’est pire que du Trenberth dans le texte !
   

Ainsi nous apprenons que les « modestes connaissances » de phi ne lui permettent pas de savoir qu'un altimètre n'est rien d'autre qu'un baromètre étalonné de manière à donner l'altitude, s'il pratiquait la randonnée en montagne il le saurait depuis belle lurette ; il donne donc raison à celui qu'il cite : « Le sujet concerne les monumentales idioties radotées ici encore et encore par divers intervenants ici » et qui n'est autre que...Tsih :

• 31.  tsih | 13/04/2017 @ 22:15 Hug (#29),
  Bla bla bla. N’essayer pas de noyer le poisson avec Curry et les modèles.
  Le sujet concerne les monumentales idioties radotées ici encore et encore par divers intervenants ici (comme vous avec votre citation Hug (#18), ou phi et papijo plus haut qui se contredisent en plus entre eux, c’est hilarant ) qui invalideraient soi-disant la physique de l’effet de serre.
  Curry ou Spencer en pouffent de rire comme moi.

Pour être honnête il n'y a pas que Curry et Spencer qui en pouffent de rire, moi aussi j'ai mal aux côtes.

Mais le mieux est encore de lire l'intégralité des commentaires pour passer un bon moment à se fendre la poire, en évitant d'attacher trop d'importance aux détails techniques qui ne sont rien d'autre que du Dunning-Kruger à la puissance dix mille.

Le plus comique est peut-être le dernier commentaire actuellement en ligne (il y en aura certainement d'autres tout aussi savoureux que les précédents)

• 65.  Cdt Michel e.r. | 16/04/2017 @ 9:06 Nanuq (#53),
  [...] Je suis un affreux mécréant, plus sceptique que moi tu meurs.
  Je ne crois plus à rien et pour moi la science du climat, telle qu’elle est pratiquée actuellement, c’est du pipeau, un château de cartes bâti sur du sable.
  Les modèles informatiques du climat, ce n’est même plus GIGO, mais GIFIGO : Garbage In, Fraud and faith Inside, Garbage Out.
  Il y a longtemps déjà que je ne lis plus les articles scientifiques sur le climat que d’un œil distrait.
  Si j’interviens encore ici et aide à améliorer les publications et traductions, c’est uniquement parce que j’ai beaucoup de temps à perdre. Je tue le temps de mon mieux en me rendant utile si possible.

On avait bien compris mon commandant, maintenant vous pouvez aller boire votre camomille et vous mettre au lit en lisant votre livre de chevet préféré pour mieux vous endormir.

Alors maintenant voyons pourquoi le papier de Sawyer de 1972 n'est en rien « terrible pour les modèles » comme le prétend Tsih.

D'abord Sawyer ne dit à aucun moment que les modèles climatiques ne marchent pas ; voici notamment les passages où Sawyer les évoque (ce qui est souligné en rouge l'est de mon fait) :

• En dépit de l’énorme complexité des calculs de l’ensemble de la circulation des vents et des répartitions résultantes de nuages et de précipitations, il est probable que c’est seulement de cette façon qu’on pourrait faire une estimation des changements climatiques d’origine anthropique sur des bases solides. Des modèles numériques de la circulation atmosphérique ont été développés et les calculs sont tous justes [Scaletrans aurait dû traduire par tout juste, mais cela a échappé au correcteur fou...] praticables sur les plus gros ordinateurs modernes. Les calculs reproduisent les principales caractéristiques, mais n’ont pas la précision suffisante pour différencier deux régimes qui produiraient une différence de température de 1 ou 2 °C.

Sawyer reconnaissait déjà en 1972 que seuls les modèles climatiques sont capables d'effectuer des calculs complexes comme ceux relatifs à l'atmosphère ; à l'époque (il y a 45 ans...) les modèles étaient bien évidemment bien moins perfectionnés et les ordinateurs bien moins performants qu'aujourd'hui, mais cela a échappé à des gens comme Nicias ou Tsih, entre autres, ce qui explique leur incompréhension actuelle.

• De tels calculs seront peut-être faisables dans le futur, mais les modèles sophistiqués nécessaires auront à prendre en compte les processus complexes de rétroactions dont il a déjà été question. Le plus difficile est de concevoir une méthode de calcul pour l’importance des nuages attendue dans un régime de circulation particulier, car les nuages individuels sont trop petits pour être traités ; le comportement statistique des nuages couvrant une région devra être calculé et les moyens de le faire ne sont toujours pas évidents.

Sawyer était manifestement plus lucide et optimiste quant aux possibilités de la science que tous les attardés (un mot que Tsih m'a piqué pour le resservir sur Skyfall...) qui en sont restés à l'année 1972, quand ce n'est pas carrément à la fin du 19ème siècle, comme notre commandant de pédalo à vapeur :

• 59.  Cdt Michel e.r. | 9/04/2017 @ 16:39 Bernnard (#58),
  
  

  La science climatique est jeune et elle doit avancer malgré ces difficultés.

  Permettez-moi de ne pas être d’accord.
  La science du climat ou climatologie en tant que science descriptive n’est pas jeune du tout. Les Anciens, dès l’antiquité avait déjà compris pas mal de choses. A la fin du XIXe siècle, Julius von Hahn (1839-1921) publiait en allemand un « Manuel de climatologie » déjà très complet, lequel a été traduit en anglais en 1903.
  Handbook of climatology, part I: General climatology, translated from the 2nd German edition, with additional references and notes by R. de Courcy Ward
  On peut le télécharger ICI sous différents formats.
  C’est la science du climat post-moderne tentant de prédire l’évolution du climat en se basant sur des modèles informatiques, qui est bien jeune et a tous les attributs d’une pseudo-science. Je ne vois pas pourquoi elle devrait continuer à avancer dans cette voie, alors que jusqu’à présent aucune de ses prédictions n’est avérée. Preuve s’il en est qu’elle fait fausse route.
  Pour parodier Einstein, la bêtise et l’arrogance humaines n’ont pas de limites.

Einstein serait fier d'avoir le commandant comme émule.

Pourtant Sawyer le disait bien à la fin de son étude de 1972 :

• Bien qu’il n’y ait pas de raison immédiate de s’alarmer à propos des conséquences de l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, il est, bien sûr, nécessaire de continuer à étudier.

Et on peut se demander, si Sawyer vivait encore aujourd'hui, quelle serait sa position sur les modèles climatiques ?

Nous avons un indice récemment publié sur RealClimate qui a créé une page spéciale dédiée aux modèles comparés aux observations dans laquelle on peut notamment voir le graphique suivant représentant les projections de James Hansen, effectuées en 1981, soit 9 ans après la parution du papier de Sawyer :

Original discussion (figure courtesy of Geert Jan van Oldenborgh, Hansen et al. (1981)). Observations are the GISTEMP LOTI annual figures and 5 year mean. Last updated: 8th April 2017.

Si j'en crois ce graphique datant de 1981, auquel ont été ajoutées les anomalies de températures de surface jusqu'à aujourd'hui, le modèle de Hansen fournissait des projections qui se sont révélées bien trop optimistes, mais Tsih va peut-être me dire ce qui cloche avec cette comparaison, je suis sûr qu'il saura trouver le biais dans les courbes présentées.

En 1988 Hansen remettait ça et produisait les projections suivantes :

Original discussion (2007). Scenarios from Hansen et al. (1988). Observations are the GISTEMP LOTI annual figures. Trends from 1984: GISTEMP: 0.19ºC/dec, Scenarios A, B, C: 0.33, 0.28, 0.17ºC respectively (all 95% CI ~±0.02). Last updated: 8th April 2017.

Cette fois-ci les projections semblent plus réalistes et les observations montrent que nous nous trouvons à peu près dans le scénario business-as-usual, ce qui n'est pas si étonnant que ça puisqu'on ne fait finalement pas grand chose pour lutter contre le réchauffement climatique...

En ce qui concerne les données satellitaires il semblerait que les modèles soient trop pessimistes, par exemple :

Original discussion (Jan 2017). Mid-troposphere satellite products from UAH, RSS, NOAA STAR and UW. Model values use synthetic MSU-TMT weightings, spread is 95% envelope of simulations. Last updated Mar 2017.

Mais on remarquera que le slow-down (et non la pause) après le pic El Niño de 1998 est bien du passé et que les températures repartent à la hausse en rattrapant le temps perdu !

Comme on peut le constater les modèles ne sont pas si délirants que Tsih veut bien le dire, lui qui écrit par ailleurs en réponse à Araucan :

• 45.  Araucan | 27/03/2017 @ 20:06 tsih (#22),
  Et quels seraient les phénomènes émergents dans l’atmosphère ?

• 46.  tsih | 28/03/2017 @ 8:20 Araucan (#45),
  Comme ils ne sont pas prédictibles et doivent être découverts par l’observation, ils ne sont certainement pas tous connus.
  Un exemple simple c’est les cycles pluriannuels El Nino- La Nina mais d’autres phénomènes cycliques à toutes les échelles de temps existent a priori et ne sont pas bien connus ou même simplement découverts.
  Mais surtout directement en rapport étroit évident avec la température globale c’est la formation des nuages, nébulosité et couverture nuageuse globale dont la moindre variation substantielle dépasse l’effet direct du CO2. Une telle chose ne peut pas se prédire.
  Et puis il y a les êtres vivants qui sont les phénomènes émergents par excellence et qui agissent clairement sur le climat. Par exemple le plancton émet des aérosols qui interviennent dans la formation des nuages. Ce type de phénomène ne peut en aucune façon se deviner à partir ou se déduire des premiers principes de la physique mais doivent être découverts et étudiés patiemment par l’observation et l’expérience. Ensuite seulement, une fois les phénomènes d’organisation à l’échelle supérieure connus, on peut éventuellement en faire un modèle (comme avec la supraconductivité en physique), mais certainement pas en partant juste des premiers principes de la physique, chimie ou thermodynamique.

Il est étonnant de lire sous la plume d'un « physicien » de la trempe de Tsih que les phénomènes El Niño-La Niña empêcheraient les modèles de donner de bonnes projections sous prétexte qu'ils sont « émergents » et par conséquent non prédictibles...

Voyons ce que dit Hervé Le Treut dans son chapitre sur « La prévision des variations climatiques futures » :

• La réponse océanique peut modifier la répartition géographique de certains processus (arrêt de la circulation Nord-Atlantique et moindre réchauffement dans cette région, augmentation des événements El Nino), mais les tendances à plus grandes échelles restent les mêmes. 

Autrement dit il y a des « tendances à grande échelle » qui neutralisent les événements ponctuels comme El Niño-La Niña qui, de toute façon, sur le long terme s'annulent et n'ont pas d'incidence notable sur les résultats des modèles.

Par ailleurs c'est une constante chez les climatosceptiques de confondre projections avec prévisions ou prédictions, et donc climat (projections) avec météo (prévisions) ou astrologie (prédictions), par exemple :

• 50.  Nanuq | 15/04/2017 @ 8:11 [bla bla bla]
  5. Les modèles climatique prennent l’IR (rayonnement) à 2m sol (point 1) pour leurs prévisions pour en faire ressortir sur une moyenne de X années une tendance pour un mois donné et non l’IR total (entrant et sortant) de l’atmosphère..(point 4).
  [bla bla bla]
  Je me suis passionné pour le climat, de la prévision à court terme en passant par les tendances saisonnière (évolution de l’oscillation de Madden Julian) à l’évolution climatique (AMO-PDO..). J’ai cherché à comprendre les modèles, leurs façons d’analyser et prévoir notre climat, leurs incohérences dans les prévisions..
  Aujourd’hui je m’ en amuse! Je n’ai plus la télé et je me porte bien..
  Nanuq

Nanuq se porte bien, on lui souhaite que cela dure longtemps, mais pour ses petits-enfants peut-être que la vie sera un peu plus difficile.

• 29.  Hug | 13/04/2017 @ 18:08 tsih (#27),
  [bla bla bla]
  La seule chose qu’on est en train de vérifier, ce sont les prédictions des modèles climatiques avec rétroactions présumées du système complexe qu’est la machine climatique terrestre. On manque encore de recul suffisant pour vraiment juger, mais ça semble mal parti…(cf. article de J.Curry pour les profanes).

Hug manque de recul, il s'est peut-être trompé et regarde par le petit bout de la lorgnette, s'il persiste c'est vraiment mal parti surtout pour lui.

Alors pour l'aider on peut lui conseiller la lecture de Jean Jouzel avec les passages suivants où il est question de projections :

• Ce rapport ["Le climat de la France au 21^e siècle" intitulé « Scénarios régionalisés édition 2014 »] présente les scénarios de changement climatique en France jusqu'en 2100. Pour la première fois, ces projections sont également effectuées pour les outre-mer.
• En présentant des projections à moyen terme (2021-2050) et à long terme (2071-2100), le rapport permet de percevoir la progressivité des changements possibles tout en montrant les premiers impacts perceptibles.
• Les climatologues en déduisent des projections climatiques globales ou régionales.
• Ces projections sont visibles sous forme de carte sur www.drias-climat.fr qui reprend l'ensemble des données existantes concernant l'impact du changement climatique en France.

A noter que le mot prévision, sur le site mentionné, est réservé à la météo :

• Les étapes d'une prévision
• Les modèles de prévision de Météo-France 
• Améliorer les prévisions météorologiques 
• PRÉVISIONS MÉTÉO (Données climatologiques et prévisions à 14 jours sur la France et le monde)

Et à aucun moment on ne parle de prédiction...

Si vous voulez davantage de détails en voici :

• La projection climatique est définie comme la réponse du climat à un scenario d’émission de concentration de gaz à effet de serre et d’aérosols.
• La prévision météorologique est une application des connaissances en météorologie et des techniques modernes de prises de données et d'informatique pour prévoir l'état de l'atmosphère à un temps ultérieur.
• Une prédiction est l'« action d'annoncer à l'avance un événement par inspiration surnaturelle, par voyance ou prémonition » ou l'« action d'annoncer à l'avance un événement par calcul, par raisonnement, par induction. »

La prévision météo s'applique à du très court-terme, elle cherche à savoir du mieux possible quel temps il fera dans les prochains jours, et pour cela les conditions initiales sont cruciales, car la moindre erreur fausse la totalité de la prévision à cause du comportement chaotique de l'atmosphère.

La projection climatique, elle, s'attaque au très long terme, où les conditions initiales n'ont plus aucune importance (peu importe qu'il fasse beau ou pas au moment où on lance les calculs), et elle est tributaire de scénarios qui ne seront jamais respectés à la lettre, donc il est illusoire de penser qu'une projection puisse « prévoir » ou « prédire » quoi que ce soit, il s'agit simplement d'un outil servant à visualiser quel serait l'impact sur les températures si l'on continuait à émettre x, y ou z de CO2 dans le futur ; si l'on regarde le graphique Hansen de 1988 on voit qu'en 2020 l'écart entre les scénarios extrêmes est de 1 degré (cela va de +0,6 à +1,6°) ce qui est une information qui devrait faire réfléchir tout le monde...

Pour finir et relativiser ce que peuvent (et ne peuvent pas) les modèqles climatiques, cet article sur Les incertitudes dans les scénarios de changement climatique :

• [...] l'incertitude associée à la variabilité interne du climat est prépondérante pour les toutes prochaines décennies. En revanche, au-delà, les incertitudes liées aux scénarios socio-économiques d'une part et aux incertitudes structurelles des modèles d'autre part reprennent le dessus.

Il n'y a finalement que les climatosceptiques pour avoir des convictions fermement enracinées et être incapables de comprendre ce qu'ils ont décidé de ne jamais comprendre.

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Liens utiles :

• https://jancovici.com/changement-climatique/predire-lavenir/quest-ce-quun-modele-climatique-quels-sont-leurs-premieres-conclusions/
• http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2005/05Letreut.pdf
• http://www.meteofrance.fr/climat-passe-et-futur/les-incertitudes-dans-les-projections-climatiques