La pulsation annuelle des océans

Le calendrier milésien rend compte de la pulsation annuelle de la température de surface des océans mieux que le calendrier grégorien. Qu'attend-on pour classer les données selon les mois milésiens, les plus proches du cycle des saisons ?

Nous observons mieux le climat, mais est-ce que nous le comprenons ?

Les climatologues nous expliquent avec raison que le fonctionnement des océans détermine l'occurrence d'accidents climatiques sur la Terre, lesquels perturbent gravement les activités humaines, voire mettent en péril la vie de certaines espèces. Sans comprendre tous les détails des mécanismes, l'on sait aujourd'hui que le phénomène El Niño, caractérisé par une température anormalement élevée des eaux du Pacifique au large du Pérou au solstice d'hiver, soit au début de l'année milésienne, est corrélé à de graves perturbations climatiques, et provoque même des perturbations de la rotation terrestre perceptibles par les observatoires nationaux. Je demandais à un séminaire à l'Observatoire de Paris en unème 2017 pourquoi ce réchauffement était observé spécifiquement au solstice d'hiver (El Niño, "le bambin", fait référence à la fête de Noël, qui n'est autre que la fête du solstice d'hiver habilement recyclée par l'Eglise). La réponse à cette question n'est pas totalement connue. Sébastien Lambert, du service Systèmes de Référence Temps-Espace (SYRTE) a bien voulu m'orienter vers les sources de données d'observation de ces phénomènes, en particulier le National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) qui collecte des données de mesure de paramètres météorologiques et les met à disposition de la communauté scientifique et du public.

Je me suis notamment intéressé aux relevés de température de surface océanique (Sea Surface Temperature, SST). Au moyen d'un réseau de satellites, elles sont relevées tous les jours sur un réseau de points de mesure dont la maille est d'un degré de longitude par un degré de latitude, soit 64800 points de mesure relevés chaque jour (180° du nord au sud, par 360° d'est en ouest). Des séries chronologiques sont ensuite formées, en prenant les moyennes hebdomadaires et les moyennes mensuelles.

Les moyennes hebdomadaires donnent des mesures sur une maille temporelle de durée fixe, alors que la maille des mois grégoriens varie de 10%. Ces moyennes hebdomadaires permettent de détecter des petites variations à une échelle inférieure au mois, avec un volume de données que les technologies numériques d'aujourd'hui peuvent traiter sans difficulté. La communauté scientifique mondiale de la météorologie et des phénomènes terrestres met à disposition des logiciels en libre accès permettant de faire des traitements élémentaires de ces données. Que soient notamment remerciés Joaquim Luis, de la Universidade do Algarve (Portugal) pour son application Mirone, qui permet de visualiser des données géoréférencées de grand volume, et les contributeurs de NetCDF4Excel, un jeu de modules complémentaires pour Microsoft Excel permettant de lire des fichiers au format NetCDF, format qu'utilise la communauté scientifique pour des ensembles massifs de données structurées.

La vidéo ci-après rend compte de la pulsation annuelle des températures de surface. Les températures à l'intérieur des continents sont obtenues par extrapolation et n'ont pas de sens physique. La couleur passe du bleu au rouge quand la température augmente. On voit bien l'oscillation des températures élevées du sud en hiver vers le nord en été. Au passage, El Niño s'observe quand n'apparaît pas la langue de températures plus faibles le long de l'équateur en partant du Pérou. Ce fut particulièrement le cas l'hiver 2016. Regardez bien: la vidéo commence au début de l'hiver 2014 (unème 2014) et se termine fin unème 2017. El Niño est manifeste à la fin du deuxième cycle. Les océanologues considèrent cet épisode comme un des plus forts jamais observés.

Les dates des extrêmes de température de surface s'expriment simplement dans le référentiel milésien

La figure ci-après donne un détail pour la latitude 45,5° Nord, où cette température varie selon une grande amplitude: 6° à 20°C. Les dates ont été représentées par le jour central de la maille de chaque semaine, soit le mercredi, ces dates étant exprimées selon le calendrier milésien.

Malgré l'aspect irrégulier de cette courbe, il est frappant de constater que le minimum de température se produit vers le 1 tertème, tandis que le maximum se produit vers le 1 novème. Ici, pour les besoins de l'article, nous avons réduit l'étude aux trois dernières années. Mais le constat est le même sur les données depuis 1990. Avec le graphique original sous Excel, on peut vérifier les dates en passant la souris sur le point de la courbe qui semble correspondre au minimum ou au maximum.

Le 1 3m comme le 1 9m ne correspondent à aucun événement tropique, seulement à la division en trois de chacune des saisons moyennes. Pourtant nous avons vu quelque chose de semblable dans l'étude du cycle de la calotte glaciaire: du point de vue des paliers de surface totale, la calotte semble suivre quatre saisons décalées d'un mois par rapport aux saisons moyennes des régions tempérées, c'est-à-dire commençant respectivement les 1 2m, 1 5m, 1 8m et 1 11m.

Pourquoi les données climatiques mensuelles sont-elles consolidées en mois grégoriens plutôt que milésiens ?

Ces constats militent en faveur d'un changement de méthode de consolidation mensuelle des données météorologiques, au moins les données de température. Je pense que les moyennes devraient être formées par mois milésien plutôt que par mois grégorien. Le décalage de phase du calendrier grégorien et l'irrégularité de ses mois ne devraient pas dégrader la qualité des données nombreuses et précises que nous parvenons désormais à collecter sur les événements à cycle saisonnier. Je crois que cette nouvelle classification permettrait de répondre à la question: pourquoi El Niño est-il observé à Noël. Peut-être y a-t-il des arguments contre cette idée ? Je serais heureux de les lire.

Louis-Aimé de Fouquières, le 31 secondème 2017 (révisé le 19 unème 2018)