Climat : les mesures de températures atmosphériques par satellites en question

Plus que la technologie des mesures elle-même, ce sont les défauts de la couverture géographique et de la représentativité des mesures qui rendent problématique la détermination d’une température moyenne.

Une autre façon d’observer ces changements de température est l’utilisation de satellites, en particulier de satellites « défilants » (qui tournent autour de la Terre sur une orbite quasi circulaire passant près des pôles, à une altitude un peu inférieure à 1.000 km). Depuis la fin des années 1980 et le début de ces mesures par satellites, la précision des instruments et sondeurs embarqués s’est beaucoup améliorée. Pourtant, la validité des données recueillies est parfois mise en question, notamment du fait de l’écart observé entre les profils de températures relevés à la surface et ceux liés aux données satellites : les dernières études satellites font état de profils d’augmentation de température assez faible (par exemple sur la période 1987-2006 l’augmentation varie selon les estimations entre 0,086°C et 0,22°C par décennie dans la troposphère), alors que les températures relevées à la surface continuent à augmenter à des rythmes plus intenses. Ces divergences ouvrent tout naturellement un champ de recherche intéressant qui tente d’en expliquer l’origine.

Une étude sino-américaine récente, dont les résultats ont été publiés dans le journal Climate Dynamics mettent en cause l’impact des nuages sur les modèles de mesure actuels : le taux de réchauffement serait en fait, selon les auteurs de l’étude, 20 à 30% supérieur aux estimations faites sans prendre en considération les effets liés aux rayonnements émis par les gouttelettes d’eau par temps couvert.

Au coeur de ces travaux, le principe de la mesure par télédétection qui consiste à évaluer la luminance énergétique au sommet de l’atmosphère et qui est une moyenne pondérée des valeurs prises par la luminance du corps noir (exprimée par la fonction de Planck) dans les différentes couches émettrices (la surface de la Terre et les couches successives de l’atmosphère). Les profils de température sont ensuite calculés à partir des fonctions de poids (qui attribuent à chaque couche de l’atmosphère un poids en fonction de son opacité et de sa capacité à émettre du rayonnement). L’équipe menée par le Professeur Fuzhong WENG (responsable de l’unité Satellite Calibration & Data Assimilation à l’agence américaine responsable de l’étude de l’océan et de l’atmosphère, la NOAA) a distingué les mesures faites en conditions de « ciel clair » de celles faites en « ciel nuageux ». Selon les auteurs, « les résultats mettent en évidence que les tendances calculées en ciel nuageux ne sont pas seulement plus faibles, elles sont aussi moins fiables. Cela est largement dû à la dispersion d’une partie des rayonnement par les nuages ».

Cette publication est le fruit d’une collaboration entre la NOAA, l’université de Floride, et la Nanjing University of Information Science and Technology. Elle s’inscrit dans le cadre d’un projet du ministère chinois des sciences et technologies (MOST) sur « l’évaluation, l’exploitation et l’intégration de données relatives au changement climatique ». L’originalité de son approche est de proposer pour la première fois de quantifier l’effet de ce phénomène déjà connu de longue date.

Ces résultats ne convainquent pourtant pas tout le monde et le professeur Roy SPENCER, de l’université d’Alabama Huntsville (UAH), qui a travaillé sur les mêmes données parle sur son blog de chiffres surestimés. Ces débats ont en tout cas le mérite de montrer combien il reste difficile d’intégrer un certain nombre de phénomènes physiques fondamentaux à l’interprétation des données satellites : tout comme les nuages, les aérosols sont par exemple loin d’avoir révélé tous leurs secrets… Une chose est certaine : le réchauffement est bien là selon la NOAA, qui a annoncé le jeudi 20 novembre que les dix premiers mois de l’année 2014 ont chacun été les plus chauds enregistrés sur la planète depuis le début des relevés de température. Un enjeu environnemental majeur qui sera à l’ordre du jour des discussions de la Conférence mondiale sur le climat de décembre 2015 à Paris.

Source : Bulletins électroniques