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De nouvelles recherches suggèrent que les mesures par satellite ont très probablement sous-estimé le réchauffement de la plus basse couche de l’atmosphère au cours des quatre dernières décennies.

Une hausse des températures globalement sous-évaluée au niveau de la troposphère

Si des règles physiques élémentaires régissent la relation entre la température et l’humidité de l’air, une récente analyse menée par des climatologues du Lawrence Livermore National Laboratory a mis en évidence d’importantes disparités entre les différents ensembles de données utilisés par les modèles climatiques actuels. Selon l’équipe, les mesures satellitaires de la troposphère ont tendance à sous-estimer sa température ou surestimer son taux d’humidité.

« Notre analyse montre que plusieurs ensembles de données d’observation – en particulier ceux qui présentent les plus petites valeurs de réchauffement concernant la surface des océans et la troposphère – semblent être en contradiction avec d’autres variables complémentaires [physiquement liées les unes aux autres] mesurées indépendamment », explique Ben Santer, auteur principal de l’étude. En d’autres termes, les mesures mettant en évidence les taux de réchauffement les plus faibles seraient également les moins fiables.

Dans le cadre de ces travaux présentés dans le Journal of Climate, Santer et ses collègues ont spécifiquement étudié le rapport entre la température océanique de surface sous les tropiques, celle des différentes couches de la troposphère (basse, moyenne et supérieure) et la vapeur d’eau tropicale, ainsi que celui entre la température de la troposphère moyenne et supérieure et la température océanique de surface sous les tropiques.

Carte de la NASA mettant en évidence la vapeur d’eau tropicale

Des relevés satellite à la précision variable

Ces rapports sont strictement définis par les lois physiques relatives à l’humidité et à la chaleur. Il faut plus d’énergie pour réchauffer un air humide qu’un air sec, car l’eau capte efficacement la chaleur. L’air chaud peut également contenir plus d’humidité que l’air froid, un phénomène illustré par la rosée du matin : lorsque l’air se refroidit pendant la nuit, son taux d’humidité diminue.

Il s’est toutefois avéré que les observations par satellite ne respectaient pas ces règles supposées bien définies. Au contraire, elles se situaient dans une large fourchette, en fonction de l’ensemble de données utilisé par les chercheurs. « Ceux qui respectaient le mieux les règles relatives aux rapports entre la vapeur d’eau et la température étaient globalement ceux qui mettaient en évidence le plus grand réchauffement de la surface de la mer et de la troposphère », soulignent les auteurs de l’étude.

« De telles comparaisons entre des mesures complémentaires peuvent permettre d’évaluer la crédibilité des ensembles de données utilisés par les modèles climatiques », conclut Stephen Po-Chedley, co-auteur de l’étude.

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