rGutKaiser
2023-03-09 21:28:01
Le réchauffement climatique actuel, amorcé à partir des années 1900-10, vient d'atteindre son point culminant. Désormais, c'est vers un refroidissement climatique que nous nous dirigeons.
Il y a plusieurs raisons de s’attendre à une activité solaire plus faible au cours du XXIe siècle, par rapport au XXe siècle. Le cycle solaire 24 qui vient de s’achever a été le plus pauvre en taches solaires des cent dernières années et le troisième d’une tendance à la diminution du nombre de taches solaires. Les physiciens spécialistes du Soleil s’attendent à ce que le cycle 25 soit encore plus faible que le cycle 24. Et de plus un grand maximum a plus de chances d’être suivi d’un grand minimum que d’un autre grand maximum (Inceoglu et al., 2016). Les projections empiriques voient un nouveau minimum solaire commençant en 2002-2004 et se terminant en 2063-2075 (Velasco Herrera et al. 2015). II y aurait 8 % de chances que le Soleil tombe dans un grand minimum au cours des 40 prochaines années (Barnard et al. 2011). Mais le niveau et la durée d’une phase de faible activité solaire au cours du XXIe siècle sont largement incertaines.
Si au milieu du XXIe siècle le soleil entrait dans un minimum proche du minimum de Maunder, quel refroidissement devrions-nous nous attendre ? Pour les modèles climatiques et pour d’autres modèles analytiques, le refroidissement serait faible, allant de 0,09°C à 0,3°C (Fuelner 2010). Ces modèles supposent que l’interaction entre le soleil et le climat se limite au seul forçage par la TSI.
Cependant, on a de plus en plus de preuves que d’autres aspects de la variabilité solaire amplifient le forçage de la TSI ou sont indépendants de la TSI, ce que l’on appelle des effets solaires indirects comme des changements dans l’ultraviolet solaire, des pluies de particules de forte énergie, l’effet du champ électrique atmosphérique sur la couverture nuageuse, les changements de la couverture nuageuse produits par les rayons cosmiques galactiques modulés par le soleil, de grands changements du champ magnétique et de la force du vent solaire. Les effets solaires indirects relèvent de la catégorie des « inconnues connues ». Bien que ces effets indirects ne soient pas inclus dans les projections CMIP6 pour le XXIe siècle, nous pouvons faire certaines déductions sur la base de publications récentes. Elles suggèrent que les effets solaires indirects pourraient amplifier une anomalie de la TSI par un facteur compris entre 3 et 7. . Avec cette amplification une diminution de la température de surface allant jusqu’à 1°C (ou même plus) pourrait se produire avec un minimum de type Maunder.
Alors, a-t-on des scénarios plausibles pour les changements d’origine solaire de la température mondiale au cours du XXIe siècle ? Trois scénarios couvrent à peu près toute la gamme des scénarios plausibles :
Scénario de référence CMIP6 : environ -0,1°C (Matthes et.al 2017)
Scénario intermédiaire : -0,3°C, avec à une estimation forte du minimum de Maunder, mais sans effets d’amplification (Fuelner 2010), ou un minimum plus faible si on a des effets d’amplification.
Scénario fort : -0,6°C avec un scénario de faible activité solaire (mais pas un minimum de Maunder) et une amplification par les effets solaires indirects ( Solheim ).
Les observations des 20 ou 30 prochaines années devraient révéler beaucoup de choses sur le rôle du Soleil dans le climat.
Un hiver froid s’annonce : le premier d’une série qui devrait durer au moins jusqu’en 2053 (Youssef et al., 2009 ; Zharkova et al. 2015 ; Van Vliet, 2019), période où les médias nous assènent une disparition de la banquise estivale, des ours polaires et des phoques ! Ceci est favorisé par l’activité solaire réduite depuis 2010 et le minimum solaire actuel (Fig.1). Le cycle solaire suivant (n°25) devrait aussi être faible. Nous sommes entrés dans un minimum d’activité aussi profond que celui de Dalton (1790-1830) qui a présidé à la « Bérézina ».
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Fig. 1: Intensité des cycles solaires depuis 1975 et la prédiction du cycle 25 (calculés avec le nombre de taches solaires 2018 * ANRPFD ). B) évolution de l’extension en km2 des banquises arctique et antarctique depuis 1978 par rapport à la déviation standart 1981-2010 (NSDIC).
En fait le soleil se met au repos après une très forte activité pendant les années 1960 (cycle 19) et une décharge énergétique puissante sous la forme de vents solaires (van Vliet, 2019, Fig.2).
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Fig.2: Anomalie des températures sur les pôles, accentuée par un rôle majeur des perturbations atmosphériques en zones polaires liées aux vents solaires en 2019 (HN) selon He et al.,2020.
Une image thermique de l’Atlantique nord permet de comprendre la bascule qui est en train de s’opérer. Le Gulf Stream est beaucoup moins chaud aujourd’hui que ces dernières années. On voit parfaitement grâce à sa température de surface la persistance d’une langue de chaleur au NE de l’Europe (flèche rouge), ici de la DNA. Cette anomalie est particulièrement flagrante sur la carte des anomalies de surface de température attestant d’un Gulfstream encore relativement chaud et de l’anomalie thermique persistante sur l’Arctique européen. Néanmoins le courant est-groenlandais a pris beaucoup de puissance, alimenté par les eaux de fontes des années 2017-2018, des périodes de fort réchauffement arctique lié au vent solaire (van Vliet, 2019). Ses eaux froides ont repoussé le GS vers le sud et le courant d’Irminger (au sud de l’Islande) ne rejoint plus la mer d’Islande comme en 1943 et en 2000 (Fig. 4b). Une telle situation a été observée en 1883.
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Fig.4: A) anomalie actuelle des températures de surface de l’océan par rapport à la moyenne 1981-2010. B Reconstitution des courants marins autours de l’Islande en 1883 (période froide, Mohn, 1887) et en 1943 (période chaude : carte US Army). Eaux de surface tièdes en rouge, froides en bleu.
https://image.noelshack.com/fichiers/2023/10/4/1678393637-6-noaa-oceans-2020.png
Fig.5: Une Niña puissance va de pair avec un refroidissement après des Niños puissants. Anomalie des températures de surface océaniques, NOAA.
Ceci veut dire qu’avec l’évolution à la baisse de l’apport thermique lié à l’activité solaire (Youssef et al., 2009 ; Zharkova et al., 2015 ; Van Vliet, 2020) et des phénomènes El Niño puissants, le refroidissement amorcé par la baisse de l’activité solaire en 2010 va prendre de l’ampleur assez rapidement, comme le montre l’intensité du phénomène La Niña actuel (Fig.5), ce malgré l’inertie thermique de la masse océanique. L’apport d’eau de fonte du bassin arctique via le courant Est Groenlandais, est actuellement en train de tamponner l’impact d’un Gulfstream encore chaud, mais déjà affaibli, et, va favoriser comme par le passé une ré-extension de la banquise arctique, à la grande joie de l’ours Nanouk ! Un autre changement climatique s’installe.