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L’effet solaire sur le climat. Observations modernes 1

Figure 3. Changements régionaux de la température de surface du minimum au maximum du cycle de 11 ans.

Il existe une grande divergence entre les effets solaires observés dans les enregistrements paléoclimatiques et les observations modernes. Selon les instruments satellitaires, le changement observé au cours du cycle solaire ne représente que 1,1 W m-2, et la variabilité observée au cours des 9 000 dernières années ne semble pas beaucoup plus élevée, environ 1,5 W m-2.[3] Cela pose un autre problème, car le changement est si minuscule que son impact devrait être indiscernable dans le bruit des données climatiques. Cependant, de nombreuses études identifient systématiquement une influence climatique d’environ 0,1°C attribuée au cycle solaire, ce qui est environ quatre fois plus important que ce que l’on attend d’un léger changement radiatif. Par conséquent, il est nécessaire de trouver un mécanisme d’amplification pour expliquer cette deuxième divergence.

Pour ajouter à la complexité, l’effet du cycle solaire sur les températures de surface n’est pas celui que l’on attendrait d’une augmentation marginale de l’irradiation totale sur l’ensemble de la surface. Il révèle plutôt un schéma très dynamique caractérisé par un réchauffement de plus de 1°C dans certaines régions, tandis que d’autres affichent des tendances au refroidissement (figure 3). Il est intéressant de noter que ce schéma s’apparente au réchauffement observé entre 1976 et 2000. Au cours de cette période, l’hémisphère nord a connu un réchauffement plus important que l’hémisphère sud, les surfaces terrestres se sont réchauffées davantage que les océans et les latitudes moyennes de l’hémisphère nord ont connu les effets de réchauffement les plus prononcés.

Figure 3. Changements régionaux de la température de surface du minimum au maximum du cycle de 11 ans.

Cette tendance résulterait d’un mécanisme d’amplification lié aux effets de l’augmentation de l’activité solaire sur la couche d’ozone, entraînant une augmentation des niveaux d’ozone et des températures stratosphériques. En conséquence, ces changements affectent la vitesse des vents zonaux (ouest/est) et la stabilité du vortex polaire. Grâce au couplage stratosphère-troposphère, le signal solaire est transmis à la troposphère. La force du vortex polaire joue un rôle essentiel dans la détermination de l’état hivernal de l’oscillation nord-atlantique, qui devient nettement positive pendant les périodes de forte activité solaire. En outre, la position du courant-jet est influencée par la force du vortex, ce qui le fait se déplacer vers les pôles et devenir plus circulaire (par opposition aux méandres, voir la figure 4) pendant ces périodes de forte activité solaire. Grâce à ce mouvement, les masses d’air froid de l’Arctique sont piégées dans la région arctique, ce qui entraîne des hivers plus chauds aux latitudes moyennes de l’hémisphère Nord.

Figure 4. Un vortex polaire stable, avec un Arctique froid et des continents chauds, est représenté à gauche, et un vortex polaire faible, avec un Arctique chaud et des continents froids, est représenté à droite. La configuration de gauche est plus fréquente lorsque l’activité solaire est élevée et celle de droite est plus fréquente lorsque l’activité solaire est faible.

Dans les régions tropicales, des changements dans la circulation atmosphérique se produisent en raison du déplacement vers les pôles du courant-jet et d’une réduction de la branche ascendante de la circulation de Brewer-Dobson. En conséquence, la circulation de Hadley s’étend, entraînant un déplacement correspondant du jet subtropical. Ces changements affectent de manière significative les régimes de précipitations et contribuent au réchauffement des latitudes moyennes, car moins de chaleur est transportée vers l’Arctique en raison d’un renforcement du vortex polaire.

Les produits de réanalyse par assimilation de données et les modèles climatiques qui intègrent la chimie de l’ozone et la circulation stratosphérique peuvent reproduire ces effets en réponse aux changements prescrits de l’activité solaire. Cependant, ils le font d’une manière quelque peu atténuée, ce qui se traduit par des changements moins importants que ceux observés.

Néanmoins, comme l’activité solaire augmente et diminue au cours d’un cycle solaire, l’effet cumulatif de ses changements sur plusieurs cycles est souvent considéré comme insignifiant.

A suivre dans le prochain article

Adaptation Terra Projects

Source : https://wattsupwiththat.com/

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