Que dit Kerry Emanuel sur Harvey, Irma, Maria, et les autres...?

J'ai déjà évoqué Kerry Emanuel dans mon billet du 1er septembre intitulé Que dit Kerry Emanuel sur Harvey ?

Il suffit de lire les commentaires de ce billet pour s'apercevoir que certains n'ont pas compris grand chose aux messages envoyés depuis longtemps par ce spécialiste des cyclones, par exemple :

• Anonyme3 septembre 2017 à 14:54
• [...]  Je trouve les propos de Kerry Emanuel sur Harvey assez en ligne avec ceux de Mr Mass et plutot eloignés de ce que la teneur de votre billet reflete .

Ainsi que :

• Anonyme3 septembre 2017 à 16:56
• C'est donc ici que se trouve notre desaccord :
  Mon raisonnement est le suivant ( et merci de ne pas m'insulter pour cela) :
  Amplitude des precipitations exceptionnelles non liée á la temperature des eaux du Golfe ( donc non lié au RC(A) ) . Aucun element pour attribuer la "stagnation" au dessus de Houston au RC(A) ... COnclusion : Catastrophe et ampleur de la catastrophe non lié au RC(A).
  En revanche votre lien causal "RCA => ... force accrue du cyclone" est très discuté et l'indice ACE qui mesure l'energie cyclonique ne montre aucune tendance depuis ...toujours ; C'est donc un point qui peut etre discuté ...

Affirmer que les propos de Kerry Emanuel sont "en ligne" avec ceux d'un blogueur climatosceptique est assez gonflé ; et affirmer également qu'il n'y a « aucun élément pour attribuer la "stagnation" au dessus de Houston au RC(A) » puis que « l'indice ACE qui mesure l'énergie cyclonique ne montre aucune tendance depuis ...toujours », insinuant par là qu'il n'y a pas d'accroissement de l'énergie cyclonique au cours du temps, est plutôt culotté !

Mon commentateur ferait bien de visionner la vidéo de la conférence tenue au MIT le 20 septembre dernier, dans laquelle Kerry Emanuel lui-même expliquait à peu près l'inverse de ce qu'il avait cru comprendre.

Cette conférence avait été annoncée comme suit : http://sustainability.mit.edu/event/what-do-hurricanes-harvey-and-irma-portend-prof-kerry-emanuel

• What Do Hurricanes Harvey and Irma Portend? - Prof. Kerry Emanuel.
• Que présagent les ouragans Harvey et Irma ? 

Et voici la vidéo de l'événement : webcast.mit.edu

Elle dure environ une heure, avec une vingtaine de minutes consacrées aux questions/réponses ; elle comporte une cinquantaine de diapositive que je ne peux pas reproduire toutes ici, voici donc seulement un échantillon. Inutile de dire que vous ne verrez sûrement pas ce genre de compte-rendu  sur des sites comme Skyfall ou WUWT, sauf pour citer quelques petites parties sorties de leur contexte afin de faire dire à Emanuel le contraire de ce qu'il a exposé, procédé classique et maintenant bien rôdé du côté des sites de désinformation climatosceptiques.

La conférence en quelques diapositives 

Tout d'abord le programme :

Programme de la conférence de Kerry Emanuel.

• Le danger global des ouragans
• Déductions à partir des archives historiques et géologiques
• Déductions à partir de la physique de base
• Utiliser la physique pour évaluer les risques
• Le risque d'inondation causée par les ouragans au MIT (i.e., le risque pour le MIT...)

Le danger est essentiellement la noyade (drowning) !

La noyade n'est pas assurée par les compagnies privées, qui voient donc les risques qu'elles couvrent grandement diminués... En fait c'est le contribuable Américain qui paye la plus grosse part de l'addition :

Mortalité causée par les ouragans aux USA pendant la période 1970-1999.

Quand on se tourne vers le passé, on s'aperçoit qu'avant 1943 on ne savait pas grand chose sur les ouragans ; les archives ne recensaient que les dommages aux bateaux ou aux villes côtières et étaient du type "anecdotique"... Ce n'est qu'à partir des années 1970 qu'un comptage quasi exhaustif a été rendu possible par les satellites d'observation :

Archives historiques.

Avant 1970 beaucoup de tempêtes n'ont pas été enregistrées, ce qui rend les statistiques avant cette date plutôt douteuses ; les droites de tendances très prononcées sont donc exagérément pentues, surtout celle qui concerne les ouragans n'ayant pas touché terre (la droite de couleur rouge) :

Ouragans majeurs dans l'Atlantique Nord comptabilisés durant la période 1851-2016.

Mais il existe des moyens indirects, quoique peu précis, d'avoir une idée de l'importance des ouragans dans le passé, par exemple les naufrages de navires espagnols...:

Déductions à partir des naufrages de navires espagnols.

On remarquera la colonne grisée dans les années 1650-1700 ; elle correspond à une période où peu de naufrages furent déplorés. Cette période est aussi celle appelée le Minimum de Maunder (MM, 1645-1715) pendant laquelle le soleil a été particulièrement faiblard.

Le graphique du bas, issu de l'étude de Valérie Trouet, Shipwreck rates reveal Caribbean tropical cyclone response to past radiative forcing (Le nombre de naufrages révèle une réponse des cyclones tropicaux des Caraïbes au forçage radiatif passé), tend à fournir une corrélation assez forte entre température (elle avait baissé pendant cette période) et formation et/ou intensité des cyclones :

 (E) tropical Atlantic SST, relative SST proxies (calculated as the residual between tropical Atlantic SST anomalies and averaged Indian, west, and east Pacific Oceans SST anomalies), and storm proxies from Cariaco Basin foraminifera (34), tropical Atlantic corals (35), a Jamaica lake sediment geochemical record (22),meanSST anomalies over theMain Development Region (36),andtropical westAtlantic, west andeast Pacific,and IndianOceanscorals (37). Gray-shaded area indicatesthe MM (1645–1715 CE). Smoothing techniques in E include loess (34) and 30-y spline (36, 37). The extended hurricane activity index in E is calculated over the region 15–25°N and 70–80°W (22). Source pnas

Par ailleurs l'étude évoque « une prédominance de conditions de type El Niño » durant ce Minimum de Maunder, ce qui va être confirmé plus bas...

Ensuite, juste pour contredire ceux qui croient que les scientifiques sont incapables de retracer le passé (suivez mon regard) Kerry Emanuel évoque la paléotempestologie, un mot que j'ai appris à cette occasion !

Des chercheurs en paléotempestologie sur leur catamaran de fortune.

 Là-aussi des colonnes grisées qui correspondent aux périodes El Niño, lesquelles ont un effet atténuant sur les cyclones tropicaux des Caraïbes ; le phénomène ENSO est décrit dans le graphique du milieu :

search.proquest

 Le titre de l'étude des trois chercheurs mentionnés par Emanuel est Intense hurricane activity over the past 5,000 years controlled by El Niño and the West African monsoon (Activité intense des ouragans au cours des 5 000 dernières années contrôlée par El Niño et la mousson d'Afrique de l'Ouest) ; comme je n'ai pas accès au document je ne peux pas en dire plus, mais le titre est assez évocateur.

En étant un peu observateur on remarquera dans le graphique du haut une courbe en...crosse de hockey...une de plus...

A partir d'ici je pose mon joker, nous entrons dans du sérieux et comme je n'ai pas compris grand chose je vous laisse admirer :

Physique de base : production d'énergie.

Vitesse maximale du vent d'un ouragan dans un état stable théorique.

Par contre là j'ai cru comprendre qu'il y avait un effet de saturation du CO2 : à partir d'un doublement du taux de CO2 l'énergie potentielle fait quasiment du surplace et évolue très peu :

Intensité potentielle et CO2.

 Ici il n'y a pas de doute, n'est-ce pas monsieur BenHague, entre 1980 et 2010 la puissance des ouragans a bien considérablement augmenté :

Tendances du potentiel thermodynamique des ouragans entre 1980 et 2010.

 Les zones rouges l'emportent sans problème sur les bleues...

Et un petit résumé des principes théoriques :

Déductions à partir de la théorie de base.

• Augmentation de l'intensité potentielle avec le réchauffement climatique
• L'incidence des ouragans de haute intensité devrait augmenter
• Des augmentations de l'intensité potentielle devraient être plus rapides dans les sous-tropiques
• Les ouragans génèreront beaucoup plus de pluie ; Clausius-Clapeyron produit une augmentation de 7% environ de la vapeur d'eau par degré Celsius de réchauffement

Mais les modèles climatiques ont du mal à simuler les ouragans destructeurs :

Problème : les modèles d'aujourd'hui sont bien trop grossiers (granuleux) pour simuler les ouragans destructeurs.

Cependant les modèles se comportent plutôt honnêtement pour retracer les ouragans de 1980 à 2010 :

Les modèles capturent une grande partie de la variabilité interannuelle observée dans l'Atlantique Nord.

Ensuite Emanuel montre l'évolution du nombre de cyclones reconstitués à partir de proxys, en ajoutant une courbe représentant les émissions de SO2 (dioxyde de soufre) sans s'attarder dessus, ce qui fait que je n'ai pas très bien compris ; je pense que le creux avant les années 2000 est censé expliquer la "sécheresse des ouragans" durant cette période, mais apparemment les études doivent être toujours en cours et rien de bien définitif n'a dû en sortir (patience, patience) :

Reconstitution du nombre des ouragans depuis 1850 à partir de proxys.

Ensuite viennent plusieurs diapos (je n'en ai repris que trois) représentant les probabilités d'accroissement des pluies ou de la vitesse des vents :

Probabilité de précipitations accumulées par les tempêtes à Houston.

Probabilité d'une pluie d'ouragan accumulée n'importe où au Texas.

Probabilités de tempêtes comparables à Irma à moins de 300 km de Barbuda.

J'ai un peu de mal à "lire" ces trois graphiques, mais ce que j'ai cru comprendre c'est qu'ils signifient des probabilités accrues...

Enfin le résumé de tout ce qui a été dit :

Résumé (première partie)

• L'enregistrement des données concernant les ouragans est trop court avec trop de bruit (statistique) et d'une trop faible qualité pour en déduire de solides signaux climatiques
• Les données satellitaires montrent une migration de l'intensité maximale vers des latitudes plus élevées et une indication d'une plus grande portion de tempêtes intenses


La récupération des proxies des ouragans à partir des archives géologiques commence à montrer quelques signaux climatiques 

Résumé (deuxième partie)

• La théorie de l'intensité potentielle démontre que la limite thermodynamique de l'intensité de l'ouragan augmente avec la température
• Les observations montrent que cette limite augmente effectivement
• La physique peut être utilisée pour modéliser le risque d'ouragan dans les climats actuels et futurs

Résumé (troisième et dernière partie)

• Des pluies de l'ampleur de celles de Harvey au Texas étaient un événement de probabilité annuelle d'environ 1% en 1990 et devraient augmenter jusqu'à 18% d'ici 2090. Une augmentation linéaire de la fréquence donne une probabilité de 6% en 2017
• Les vents de pointe d'Irma de 298km/h dans les 300 km autour de la Barbade sont estimés avoir eu une probabilité annuelle de 0,13% en 1990, passant à 1,3% en 2090
• Le MIT a un risque d'inondation non négligeable aujourd'hui, et cela peut augmenter considérablement au cours de ce siècle

*****

Compte-rendu de la conférence :

• http://news.mit.edu/2017/kerry-emanuel-hurricanes-are-taste-future-0921
• Kerry Emanuel: This year’s hurricanes are a taste of the future.
• Kerry Emanuel : les ouragans de cette année sont un avant-goût de l'avenir.
  
• In a detailed talk about the history and the underlying physics of hurricanes and tropical cyclones, MIT Professor Kerry Emanuel yesterday explained why climate change will cause such storms to become much stronger and reach peak intensity further north, heightening their potential impacts on human lives in coming years.
• Dans un discours détaillé sur l'histoire et la physique sous-jacente des ouragans et des cyclones tropicaux, le Professeur Kerry Emanuel du MIT a expliqué hier pourquoi les changements climatiques causeront des tempêtes qui deviendront beaucoup plus fortes et atteindront l'intensité maximale plus au nord, augmentant leurs impacts potentiels sur les vies humaines dans les années à venir.
• “Climate change, if unimpeded, will greatly increase the probability of extreme events,” such as the three record-breaking hurricanes of recent weeks, he said.
• "Le changement climatique, s'il n'est pas entravé, augmentera considérablement la probabilité d'événements extrêmes", comme les trois ouragans record des dernières semaines, a-t-il déclaré.

A mettre en perspective avec ce que m'affirmait mon commentateur (voir tout au début)

• In Houston, Hurricane Harvey, which devastated parts of the Texas coastline and produced more total rainfall than any U.S. hurricane on record, would have been considered a one-in-2,000-years event during the 20th century, according to the best available reconstructions of the past record of such storms, Emanuel said. But in the 21st century, that probability could drop to one in 100 years, given the likely trajectory of climate change conditions. Hurricane Irma, with its record-breaking duration as a Category 5 storm, will go from being a one-in-800-years event in the area of the Caribbean that suffered a direct hit, to a one-in-80-years event by the end of this century, he said.
• A Houston, l'ouragan Harvey, qui a dévasté des parties du littoral du Texas et produit plus de précipitations totales que n'importe quel ouragan américain enregistré, aurait été considéré comme un événement se produisant tous les 2 000 ans au cours du 20e siècle, selon les meilleures reconstructions disponibles dans le passé pour ces orages, a déclaré Emanuel. Mais au 21ème siècle, cette probabilité pourrait tomber à un tous les 100 ans, compte tenu de la trajectoire probable des conditions de changement climatique. L'ouragan Irma, avec sa durée record en tant que tempête de catégorie 5, passera d'un événement d'une fois tous les 800 ans dans la région des Caraïbes qui a subi un coup direct, à un événement se produisant tous les 80 ans à la fin de ce siècle, a-t-il dit.

Rappelons que :

• 1 fois tous les 2000 ans signifie 0,05% de chances de se produire une année donnée ;
• 1 fois tous les 100 ans signifie 1% de chance ;
• 1 fois tous les 800 ans signifie 0,125% de chance ;
• 1 fois tous les 80 ans signifie 1,25% de chance.

Reprenons le compte rendu :

• Emanuel said his calculations of the physics behind the formation and growth of hurricanes indicate that the storms’ strength will continue to increase as the climate warms, but that there are inherent limits to that growth. At some point the maximum size of such storms will begin to level off, he said.
• Emanuel a déclaré que ses calculs de la physique associée à la formation et la croissance des ouragans indiquent que la force des orages continuera à augmenter à mesure que le climat se réchauffera, mais qu'il existe des limites inhérentes à cette croissance. À un moment donné, la taille maximale de ces tempêtes commencera à se stabiliser, a-t-il dit.
• But those limits are still far off. For the near term, Emanuel said that U.S. rainfall events as intense as that produced by hurricane Harvey, which had about a 1 percent annual likelihood in the 1990s, has already increased in likelihood to about 6 percent annually, and by 2090 could be about 18 percent.
• Mais ces limites sont encore lointaines. À court terme, Emanuel a déclaré que les événements pluvieux des États-Unis aussi intenses que ceux produits par l'ouragan Harvey, qui avaient environ 1% de probabilité annuelle dans les années 1990, ont déjà augmenté de près de 6% par an et, d'ici 2090, pourraient atteindre environ 18 pour cent.