Planète

Mesure de la vapeur d’eau stratosphérique

Dossier - Climat : les rétroactions, question clé de la sensibilité climatique
DossierClassé sous :climatologie , climat , rétroaction

-

La variation de température face à l'augmentation des gaz à effet de serre dépend des nombreuses rétroactions du système climatique : vapeur d'eau, dioxyde de carbone...

  
DossiersClimat : les rétroactions, question clé de la sensibilité climatique
 

Récemment, Solomon et. al. ont publié dans Science un papier qui a fait quelque bruit. Selon ces auteurs, la vapeur d'eau dans la stratosphère a diminué d'environ 10 % depuis l'an 2000 et cela a probablement contribué à ralentir le réchauffement à la surface de près de 25 % sur la dernière décennie. La tentation est grande, évidemment, d'y voir une rétroaction négative très significative. À ce stade, ce serait une erreur.

La mesure de la concentration de vapeur d'eau stratosphérique est délicate. © Nasa

Vapeur d'eau : la variations des observations

La vapeur d’eau stratosphérique est régie pour l'essentiel par deux procédés : l'oxydation du méthane et la convection profonde des régions tropicales (lors des orages, les ascendances les plus puissantes percent la tropopause et injectent donc de l'air troposphérique et humide dans la stratosphère). Tout comme pour l'analyse de Dessler et. al., ces observations sont très dépendantes des oscillations de la circulation de Walker (El Niño et La Niña), or 1998 a été marquée par le plus intense El Niño du siècle. Les auteurs relèvent aussi que la vapeur d'eau stratosphérique a, au contraire, augmenté de 1980 à 2000 ce qui fait que la corrélation entre la SST (température des eaux de surface) et la vapeur d'eau stratosphérique change de signe vers 2000, prouvant que d'autres mécanismes sont à l'œuvre ou bien qu'elle n'est que transitoire et dépend en fait de la distribution spatiale des variations de température et non pas de leur augmentation globale ; ce qui revient à dire qu'il s'agirait là d'une des oscillations internes du système ou même d'une simple fluctuation.

Figure 4. Principe de mesure par occultation utilisé par l’instrument Haloe à bord du satellite UARS. © Nasa

Les incertitudes expérimentales

Quant aux incertitudes expérimentales, elles sont évidemment importantes et des confirmations sont nécessaires. Les données utilisées proviennent de sondages par ballons effectués au Colorado pour la période 1980 - 1995 et de l'expérience Haloe de 1991 à 2005. La mesure de Haloe s'effectue par occultation solaire (c'est-à-dire que l'instrument vise constamment le Soleil, observe les levers et couchers de soleil et mesure l'atténuation du rayonnement solaire en fonction de la hauteur du soleil et, donc, de l'épaisseur des couches de l'atmosphère traversées). Les radiosondages semblent montrer que la concentration est passée de 3 ppmv en 80 à 4 ppmv en 2000 mais elles sont évidemment très localisées et ne concernent pas les tropiques, alors que les mesures de Haloe couvrent la zone de 65 °N à 65 °S et montrent une augmentation de 0,4 ppmv après 2000. L'instrument a pu connaître une dégradation et donc une dérive mais la comparaison avec les données de deux autres instruments sur d'autres satellites est assez satisfaisante.