Carl Mears embauché à l'insu de son plein gré

Mes billets Climactualités - novembre 2018 et Cerveau en panne sur Skyfall, un mécanicien est demandé de toute urgence ont déchainé certains commentateurs qui veulent à tout prix me faire entendre raison.

En fait le point d'intérêt est ce graphique montré par le dénommé Marco40 sur Skyfall :

Source Skyfall, d'après John Christy repris par Vincent Courtillot.

Pour moi ce graphique est une arnaque fabriquée de toute pièce afin de « démontrer » l'inaptitude des modèles climatiques à représenter la réalité.

Je dois avouer que mes explications n'étaient pas toutes recevables, les modèles représentés dans ce graphique étant apparemment ceux correspondant à la moyenne troposphère alors que j'avais l'impression qu'il s'agissait plutôt des températures de surface tellement l'écart était grand entre les deux ensembles de courbes à partir de 1996, pour atteindre environ 0,5°C en 2014.

Un de mes deux commentateurs m'écrit (premier extrait) :

Anonyme4 décembre 2018 à 14:20
1. Il se trouve que j'ai eu l'occasion d'échanger quelques mots avec Mears à propos de ce problème de divergence des données troposphériques. C'est parfaitement connu, reconnu, discuté et fait l'objet de multiples publications et controverses.

Je présume qu'il s'agit de phi même s'il n'a pas signé ce commentaire.

« Il se trouve » qu'un autre de mes commentateurs a écrit ceci :

VB2 décembre 2018 à 23:04
"La derniére phrase est trës interessante ..."

Effectivement, la dernière phrase est intéressante ... je veux dire, celle que vous avez volontairement omis de citer, celle qui donne les liens vers les discussions scientifiques à propos de cette différence entre mesures et modèles. : "For a detailed discussion of all these reasons, see the post on the Skeptical Science blog by Ben Santer and Carl Mears, and the recent paper in Nature Geoscience by Santer et al."

VB répondait à BenHague qui omettait fort à propos de citer le lien vers Skeptical Science dans lequel on peut lire les explications de Carl Mears secondé de Ben Santer ; ainsi l'ami phi, qui a « eu l'occasion d'échanger quelques mots avec Mears à propos de ce problème de divergence des données troposphériques » ferait bien de lire cet exposé qui ne colle pas exactement avec ce qu'il tente de me faire croire, et notamment (suite de son commentaire) :

2. Christy a présenté ce graphique devant la commission scientifique du congrès US. Vous pensez que ces gens sont des ploucs ? Vous qui dites n'avoir aucune formation scientifique, vous devriez aller expliquer au congrès qu'ils se sont fait avoir par un charlatan. Il feraient bien mieux d'avoir recours à votre clairvoyance.

3. La dispersion est en effet énorme, les GCM sont non seulement faux mais en plus ils sont parfaitement inutiles. On fait tout aussi bien avec les moyens des années 1950 et on peut même simuler les GCM aux dés.

C'est d'ailleurs en lisant attentivement l'article que je me suis rendu compte moi-même de mon erreur ; voici le passage qui m'a « ouvert les yeux » sur les modèles en cause :

Satellite TMT measurements are available from late 1978 to present. Observed TMT data were compared with TMT estimates from a large number of model simulations.

Donc au temps pour moi, les modèles sont bien représentatifs des données de la moyenne troposphère.

Cependant, quand on lit ce qu'écrivent Mears et Santer, on s'aperçoit que l'« arnaque » est plus subtile que cela.

En fait les divergences observées sont essentiellement de quatre types qui ne sont pas exclusifs l'un l'autre et peuvent donc se cumuler :

1. model physics errors (erreurs de physique du modèle)
2. model input errors (erreurs de saisie dans le modèle)
3. observational errors (erreurs d'observation)
4. different variability sequences (différentes séquences de variabilité)

De nombreuses références scientifiques sont fournies à l'appui :

There is hard scientific evidence that all four of these factors are in play (2-20, 22-36).

Il existe des preuves scientifiques solides que ces quatre facteurs sont en jeu.

Les points 1 et 4 sont expliqués par une image : en admettant que les modèles ainsi que les observations soient parfaits, il suffirait que des erreurs de saisie interviennent, ou qu'une variabilité climatique différente soit à l'œuvre, et nous aurions obligatoirement des divergences entre observations et modèles.

Le point 2 relatif aux erreurs de saisie n'a pas besoin de grandes explications, l'erreur étant humaine la saisie de données dans n'importe quel système est sujette par conséquent à des erreurs inévitables qui ne remettent pas en cause le système lui-même ; l'adage en comptabilité est shit in shit out, si vous entrez des données fausses dans votre système comptable il ne peut en ressortir que des résultats erronés, et cela est valable partout.

Quant au point 3 qui concerne les erreurs d'observations c'est peut-être celui qui pose le plus de problèmes à ceux qui ont une confiance aveugle dans les données fournies par les satellites.

Tout d'abord rappelons que les satellites ne font pas de mesures directes des températures contrairement aux thermomètres qui donnent la température en lecture immédiate.

[…] satellites do not provide direct measurements of atmospheric temperature: they are not thermometers in space. 

[…] Les satellites ne fournissent pas de mesures directes de la température atmosphérique : ce ne sont pas des thermomètres dans l'espace.

Ce qui signifie que les températures issues des données satellitales sont « ajustées » à 100% avec d'innombrables problèmes bien expliqués dans l'article :

Converting this information to estimates of temperature trends has substantial uncertainties.[c] The major uncertainties arise because the satellite TMT record is based on measurements made by over 10 different satellites, most of which experience orbital decay (5) and orbital drift (6-8) over their lifetimes. These orbital changes affect the measurements of microwave emissions, primarily due to gradual shifts in the time of day at which measurements are made. As the scientific literature clearly documents, the adjustments for such shifts in measurement time are large,[d] and involve many subjective decisions (2-4, 6-8). Further adjustments to the raw data are necessary for drifts in the on-board calibration of the microwave measurements (9, 10), and for the transition between earlier and more sophisticated versions of the MSUs.[e]

La conversion de ces informations en estimations des tendances de la température comporte des incertitudes substantielles. [C] Les principales incertitudes découlent du fait que l’enregistrement TMT par satellite est basé sur des mesures effectuées par plus de 10 satellites différents, dont la plupart subissent une dégradation orbitale (5) et une dérive orbitale (6-8) au cours de leur vie. Ces changements orbitaux affectent les mesures des émissions de micro-ondes, principalement en raison de changements progressifs de l'heure de la journée à laquelle les mesures sont effectuées. Comme la littérature scientifique le montre clairement, les ajustements pour de tels décalages dans le temps de mesure sont importants [d] et impliquent de nombreuses décisions subjectives (2-4, 6-8). Des ajustements supplémentaires des données brutes sont nécessaires pour les dérives dans l'étalonnage embarqué des mesures hyperfréquences (9, 10) et pour la transition entre les versions antérieures et plus sophistiquées des MSU. [E]

On comprend pourquoi il y a tant de versions différentes des températures issues des satellites !

Bien sûr des ajustements sont également effectués sur les températures de surfaces, mais :

At the end of the hearing, Senator Cruz questioned the reliability of thermometer measurements of land and ocean surface temperature, and highlighted the large adjustments to “raw” surface temperature measurements (adjustments which are necessary because of such factors as changes over time in thermometers and measurement practices). He did not mention that the surface temperature adjustments are typically much smaller than the adjustments to “raw” MSU data (2, 3, 8).

À la fin de l’audience, le sénateur Cruz a mis en doute la fiabilité des mesures thermométriques de la température de surface des terres et des océans, et a souligné les importants ajustements à apporter aux mesures de température de surface « brutes » (ajustements nécessaires en raison de facteurs tels que les changements dans le temps des thermomètres et des méthodes de mesure). Il n'a pas mentionné que les ajustements de température de surface sont généralement beaucoup plus petits que les ajustements aux données «brutes» MSU (2, 3, 8).

Oui, pourquoi le sénateur Cruz aurait-il mentionné cela, après tout comme le dit phi :

Vous pensez que ces gens sont des ploucs ? Vous qui dites n'avoir aucune formation scientifique, vous devriez aller expliquer au congrès qu'ils se sont fait avoir par un charlatan.

Je le leur expliquerais bien, mais pas sûr qu'ils m'écoutent, étant donné l'imperméabilité mentale des sénateurs républicains (qui constituent la majorité) à tout ce qui peut fâcher leur électorat, et le réchauffement climatique est clairement quelque chose qui peut fâcher un électeur républicain.

C'est donc à l'occasion d'une audition au sénat, que Ted Cruz avait appelée « Data or Dogma? », preuve de l'aspect hautement scientifique des débats, que John Christy montra à l'assemblée son graphique (la pièce A).

Voici ce qu'en disent Mears et Santer :

Senator Cruz used Exhibit A as the underpinning for the following chain of arguments: 1) Satellite TMT data do not show any significant warming over the last 18 years, and are more reliable than temperature measurements at Earth’s surface; 2) The apparent “pause” in tropospheric warming is independently corroborated by weather balloon temperatures; 3) Climate models show pronounced TMT increases over the “pause” period; and 4) The mismatch between modeled and observed tropospheric warming in the early 21st century has only one possible explanation – computer models are a factor of three too sensitive to human-caused changes in greenhouse gases (GHGs). Based on this chain of reasoning, Senator Cruz concluded that satellite data falsify all climate models, that the planet is not warming, and that humans do not impact climate.
This logic is wrong. […]

Le sénateur Cruz a utilisé la pièce A comme fondement de la chaîne d’arguments suivante: 1) Les données TMT satellitaires ne montrent aucun réchauffement significatif au cours des 18 dernières années et sont plus fiables que les mesures de température à la surface de la Terre; 2) La «pause» apparente du réchauffement troposphérique est corroborée indépendamment par la température du ballon météo; 3) Les modèles climatiques montrent une augmentation marquée du TMT au cours de la période de «pause»; et 4) la disparité entre le réchauffement troposphérique modélisé et observé au début du 21ème siècle n'a qu'une explication possible: les modèles informatiques sont trois fois trop sensible aux modifications anthropiques des gaz à effet de serre (GES). Se basant sur cette chaîne de raisonnement, le sénateur Cruz a conclu que les données satellitaires faussaient tous les modèles climatiques, que la planète ne se réchauffait pas et que les humains n’avaient pas d’impact sur le climat.
Cette logique est fausse. […]

Cette logique est fausse !

Tous les « arguments » de Ted Cruz sont démontés dans l'article de Mears et Santer, ce qui montre au passage que la brève discussion de phi avec Carl Mears ne lui a pas permis de saisir l'ampleur du problème, je l'invite donc à lire (ou relire) l'article de Skeptical Science afin de lui permettre de voir ce qu'il n'a pas compris ; cela me rappelle d'ailleurs ce prix Nobel de physique qui avait conclu que le réchauffement climatique anthropique était un canular après avoir consulté Google durant une demi-journée seulement ; pour phi il n'a fallu que « quelques mots » d'échangés avec Carl Mears pour se faire une idée de ce que celui-ci pouvait penser sur le sujet.

Je terminerai simplement avec la conclusion de Mears et Santer :

In summary, the finding that human activities have had a discernible influence on global climate is not falsified by the supposedly “hard data” in Senator Cruz’s Exhibit A. The satellite data and weather balloon temperatures are not nearly as “hard” as they were portrayed in the hearing. Nor is a very large model error in the climate sensitivity to human-caused GHG increases the only or the most plausible explanation for the warming rate differences in Exhibit A. Indeed, when the observational temperature datasets in Exhibit A are examined over their full record lengths – and not just over the last 18 years – they provide strong, consistent scientific evidence of human effects on climate (41, 42, 48). So do many other independent observations of changes in temperature, the hydrological cycle, atmospheric circulation, and the cryosphere (41, 42).

En résumé, la constatation selon laquelle les activités humaines ont eu une influence notable sur le climat mondial n'est pas falsifiée (i.e. réfutée) par les supposées données « fiables » de la pièce A du sénateur Cruz. Les données satellitaires et la température des ballons météorologiques ne sont pas aussi « fortes » que celles décrites à l'audience. Une très grande erreur de modèle dans la sensibilité du climat aux émissions de GES d'origine humaine ne constitue pas non plus l'explication la plus plausible des différences de taux de réchauffement dans la pièce A. En effet, lorsque les ensembles de données de température d'observation de la pièce A sont examinés sur toute leur longueur d'enregistrement - et pas seulement au cours des 18 dernières années - ils fournissent des preuves scientifiques solides et cohérentes des effets de l'homme sur le climat (41, 42, 48). Il en va de même de nombreuses autres observations indépendantes des changements de température, du cycle hydrologique, de la circulation atmosphérique et de la cryosphère (41, 42).

Mais il est vrai que quand on s'adresse à une « commission scientifique américaine » (dixit phi), plutôt que de leur donner des détails de ce genre qui risqueraient de les désorienter, mieux vaut un bon vieux graphique sorti de derrière les fagots, c'est beaucoup plus facile et ça marque davantage les esprits, et on voit jusqu'où cela peut aller.

3starlearningexperiences