Réchauffement ?

[catpat 0]

Bonjour,

je ne suis pas climatosceptique ni représentant des compagnies pétrolières. J'aimerais simplement comprendre.

Sur base des observations faites depuis 1833 et que l'IRM a bien voulu me fournir via un document Excell, voilà, en gros ce que j'observe, POUR LA BELGIQUE: 1- une augmentation continue des températures d'environ 0,7 degrés par siècle. 2- une oscillation périodique de 60 années environ (augmentation pendant 30 ans, diminution pendant 30 ans grosso-modo) la dernière augmentation a débuté en 1970 et s'est arrêtée en 1998. Je dis bien arrêtée en 1998. 3- Les moyennes annuelles observées à Uclle de 1999 à 2012 (en prévoyant 3° pour décembre) sont stables: 10,44, et comparables aux 7 années précédentes (10,44 également). Bien entendu, 2007 et 2011 sont plus chaudes, mais 2010 et 2012 plus froides: on parle de moyenne.

Ma question est: comment explique-t-on cette stabilité en Belgique, est-elle exportable aux autres pays ?

J'ai bien compris le problème de la glace Arctique; cela a-t-il un lien avec ce que je viens d'exposer ?

Je vous remercie pour vos réponses.

[paix 0]

je ne suis pas climatosceptique ni représentant des compagnies pétrolières.

Ne vous inquiétez pas, personne n'est encore mort d'être intervenu sur ce forum à ma connaissance

Avant de commencer, vous savez, il y a un truc génial en statistiques et qui s'appelle un intervalle de confiance ^^ Et un autre truc qui s’appelle la variance expliquée ^^ Je vais utilisé R aussi, je ne sais pas si vous connaissais ? Excel est vite limité (enfin je dis cela, mais quand je vois ce que j'en ai tiré des fois XD Il y eu quelques moments où cela tenait plus du miracle que d'autre chose qu'Excel en sorte vivant ^^) et le logiciel R permet de faire des calculs de stat's sans se prendre la tête.

Je vais prendre les données d'Uccle, moyenne sur 12 mois pour débarquer le cycle saisonnier et avoir un truc un peu moins bruité. Ce n'est sans doute pas la meilleure méthode, mais cela sera suffisant. On a donc :

Il y a effectivement une hausse des températures et elle est sans doute significative de prime abord en effet ^^

2- une oscillation périodique de 60 années environ (augmentation pendant 30 ans, diminution pendant 30 ans grosso-modo) la dernière augmentation a débuté en 1970 et s'est arrêtée en 1998. Je dis bien arrêtée en 1998.

Ce n'est pas significatif Il existe plusieurs manières de le vérifier. On va déjà lisser un peu la chose avec un lowess (locally weighted scatterplot smoothing). Le lowess permet de sortir la tendance de fond, avec un paramètre, dénommé f dans R, qui permet d'ajuster la fraction de l’échantillonnage pour le lissage -on définit ce que signifie "local" si vous préférez avec f-. Cela a cette tronche avec un f de 0.15 (il y a déjà les développements ultérieurs de tracé, je n'ai pas fais 40 000 graphiques ^^) :

Sur R, on fait ainsi :

LowessTUccle<-(lowess(TUccle,f=0.1))
write.csv(LowessTUccle,"C:/Users/aslan/Desktop/Cachalot_des_iles.csv")

Sur Excel, ce ne doit pas être impossible, mais je n'ai jamais tenté ^^ (je pense qu'il faut en passer par VBA surtout en fait). Si on lisse plus lourdement, avec un f=0.3, puisqu'on parle d'une période de 60 ans, on verra bien si un signal périodique émerge. La courbe verte est donc ce lowess long, et ce n'est pas vraiment évident qu'il y est un signal périodique. Sur le 19ème, alors qu'on a bien une période de 60 ans, le lowess est bien atone, et après il y a un réchauffement en deux temps comme cela se retrouve souvent pour les données du coin.

Cependant, allons plus loin. Je vous propose de régresser la température en fonction d'une tendance linéaire et d'une fonction périodique de période 60 ans :

TUccle = Intersection + a * temps + b * cos(omega * temps) + c * cos(omega * temps)

avec omega = 2*pi*f = (2*pi)/(60)

Sur R cela a cette tronche :

lm(TUccle[,2:2]~sin(omega*LowessTUccle$y)+cos(omega*LowessTUccle$y)+TUccle[,1:1])

Pour le faire sous Excel, il faut se mettre la colonne des Y (la T d'Uccle) et les colonnes des X (i.e. : cos(omega*temps) / sin(omega*temps) / temps / colonne de 1 -pour l'intercec' -) et vous rentrer la formule à la main (un truc avec des inversemat, produimat, et transpose, qu'à la fin cela ne ressemble plus à rien XD ).

R renvoye :

Call:
lm(formula = TUccle[, 2:2] ~ sin(omega * TUccle[, 1:1]) + cos(omega * 
    TUccle[, 1:1]) + TUccle[, 1:1])

Residuals:
     Min       1Q   Median       3Q      Max 
-2.25644 -0.42862  0.02735  0.43403  2.53335 

Coefficients:
                             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
(Intercept)                -1.241e+01  5.635e-01 -22.031  < 2e-16 ***
sin(omega * TUccle[, 1:1])  8.473e-02  2.128e-02   3.982 7.07e-05 ***
cos(omega * TUccle[, 1:1]) -1.481e-02  2.080e-02  -0.712    0.477    
TUccle[, 1:1]               1.135e-02  2.929e-04  38.754  < 2e-16 ***
---
Signif. codes:  0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 

Residual standard error: 0.6774 on 2145 degrees of freedom
Multiple R-squared: 0.4444,     Adjusted R-squared: 0.4436 
F-statistic: 571.9 on 3 and 2145 DF,  p-value: < 2.2e-16

Les coefficients sont -12.41 pour l'intercec' ; 0.08473 pour le sin ; ... Soit dit en pensant, vous noterez que le réchauffement est plus proche de 1.1°C/siècle que de 0.7 Le coeff' sur le cos n'est pas significatif, et pas qu'un peu ^^ mais on va le garder. Si on trace cela a cette tronche

La courbe grise, c'est le résultat de la régression. Elle comporte bien une tendance à la hausse et une fonction périodique. Si vous sortez juste le signal périodique, qui correspond à la courbe verte... Y-a-t-il besoin de détailler ? XD La courbe verte est en fait encore plus plate qu'une limande malencontreusement écrasé par une baleine ^^ La fonction périodique n'explique donc quasiment rien. Là, il n'y a même pas besoin de calculer la fraction de la variance totale expliquée par le modèle, elle tend vers zéro clairement Mais comme vous devez surement avoir une bonne gueule, en la calculant par rapport au lowess court (j'ai refait la régression, elle n'est pas significativement différente -heureusement XD - mais j'ai quand même pris ces coefficients), on a 0.7% de la variance du lowess expliqué par la période de 60 ans seule... La régression linéaire explique elle 77% de la variance. Je ne vous fais pas de dessin ^^

Une autre manière de le voir est pas l'autocorrélation (j'introduis aussi le sujet car on va en avoir besoin bientôt bientôt ^^ ). C'est la corrélation de la variable avec elle même, sur différents décalages. Sous R :

acf(TUccle[,2:2],lag.max=2200)

Sous Excel :

=COEFFICIENT.CORRELATION(B2:B2150;B$2:B$2150)

et on étire jusqu'au lag 2100. On remarque que l'AR1 est de 0.97 (très important pour la suite des opérations ^^) mais pour l'instant l'acf a cette tronche surtout :

Il y a un quelque chose de périodique qui tente de poindre mais cela n'a rien de convaincant encore ^^ En plus, la période apparait plus proche des 220 ans, c'est-à-dire basé sur une extrapolation (il n'y a que 170 ans de données) et alors qu'il y a une rupture de continuité (la station a déménagé fin du 19ème et même si une homogénéisation a été menée, une rupture reste détectable dans une analyse poussée, particulièrement sur l'autocorrélation).

Bref pour la période de 60 ans, rien de bien convaincant

Je dis bien arrêtée en 1998.

Et non ^^ Toujours ces histoires d'intervalles de confiance. La pente est nul à négative après 1998, mais elle n'est pas significativement négative et pourrait aussi bien être positive, il n'y a tout simplement pas assez de données pour conclure. Si nous revenons donc à notre courbe bleue, il y a bien un ralentissement récent de la tendance, mais la dynamique de réchauffement n'est pas vraiment interrompu. Avec des lowess plus fin on peut voir un arrêt, mais le but du lowess est de sortir la tendance de fond Avec un paramètre à 0.1 il y a un plateau en effet (not shown comme ils disent dans les publications ^^) mais on ne travaille plus que sur 15/20 ans. Climatologiquement cela fait vraiment court. Pour dire aussi que le 0.15 n'est pas sorti du chapeau, c'est le minimum pour avoir le signal long terme.

Allons plus loin cependant. Comme dit précédemment, il y a un bruit rouge important (autocorrélation de 0.97) donc pour calculer l'incertitude il faut en tenir compter et compenser pour l'autocorrélation. Si on se fait un petit arma rapidos pour voir (package tseries) :

arma(TUccle[,2:2])

Sur Excel, ce n'est pas possible cela non plus Il traine des macros il me semble sur le net à ce sujet (google is your best friend ^^ ) mais je n'ai jamais tenté. Cela renvoie ceci sur R :

Call:
arma(x = TUccle[, 2:2])

Coefficient(s):
      ar1        ma1  intercept  
   0.9661     0.1484     0.3202

Il y a donc clairement un bruit rouge à ~0.97 et un peu de bruit blanc. Graphiquement, la tendance de la date indiquée à maintenant (j'ai coupé après 2005, cela part totalement en vrille après il n'y a plus assez de données, une tendance sur 6 ans à Uccle ne veut plus rien dire) :

On voit bien qu'à partir de 98 la tendance est nulle et négative, mais pourrait être positive. Bref, on ne peut conclure De même, le lowess même court montre une inflexion mais pas d'interruption. En 1998 le réchauffement s'est donc calmé mais on ne peut pas faire de conclusions franches.

3- Les moyennes annuelles observées à Uclle de 1999 à 2012 (en prévoyant 3° pour décembre) sont stables: 10,44, et comparables aux 7 années précédentes (10,44 également). Bien entendu, 2007 et 2011 sont plus chaudes, mais 2010 et 2012 plus froides: on parle de moyenne.

Si Décembre termine à 3°C ce sera la fête sur le forum XD Déjà pour arriver à ne pas être au delà des 3.9°C de la moyenne 81/10 ce n'est pas gagné alors 3°C, z'êtes fou ^^ Plus sérieusement, cela n'a pas de sens comme je le disais juste avant. Le réchauffement au sens climatologique s'est calmé ces dernières années, mais l'observation d'une dizaine d'année avec la même Tm ne signifie rien de particulier, si ce n'est qu'il n'y a pas que le réchauffement climatique dans la vie ^^

Ma question est: comment explique-t-on cette stabilité en Belgique, est-elle exportable aux autres pays ?

Pourquoi la stabilité, je dirais que si le réchauffement avait continué à 5°C du siècle comme fut un temps, on aurait été bien maintenant ^^ Le réchauffement moins franc du collier se retrouve ailleurs et même à l'échelle du globe. Pour le globe, il y a deux raisons principales, la baisse de l'activité solaire, et la PDO qui est passé en négative. Spécifiquement pour notre coin de potager, je n'en sais trop rien je dois dire L'évolution est de toute façon similaire dans les pays voisins. Si voul'voul' je connais des recoins d'internet où on peut trouver des perles (comme des données d'un village islandais -au nom absolument imprononçable pour le commun des mortels, est-il besoin de le préciser ? ^^ - depuis le 19ème Je bave, je bave ^^ )

J'ai bien compris le problème de la glace Arctique; cela a-t-il un lien avec ce que je viens d'exposer ?

Pas directement évidemment, mais il est sûr que l'état de l'Arctique n'arrange rien.

Modifié 18 décembre 2012 par paix

[Dany 0]

Ah ben Catpat, pour ton premier message, t'es bien servi avec la réponse !

[catpat 0]

En effet,

et je n'y comprends pas grand'chose. Il me semble qu'on peut regarder un graphique avec ses yeux et qu'il n'est pas nécessaire de le trafiquoter dans tous les sens pour lui faire dire ce qu'on veut.

[Amateur 0]

En effet,

et je n'y comprends pas grand'chose. Il me semble qu'on peut regarder un graphique avec ses yeux et qu'il n'est pas nécessaire de le trafiquoter dans tous les sens pour lui faire dire ce qu'on veut.

Une des dernières phrases de Paix résume tout :

"Le réchauffement au sens climatologique s'est calmé ces dernières années, mais l'observation d'une dizaine d'année avec la même Tm ne signifie rien de particulier"

En clair, une dizaine d'années ne sont pas significatives pour tirer des conclusions

PS : il me semble avoir compris.

[paix 0]

En effet,

et je n'y comprends pas grand'chose. Il me semble qu'on peut regarder un graphique avec ses yeux et qu'il n'est pas nécessaire de le trafiquoter dans tous les sens pour lui faire dire ce qu'on veut.

Je n'ai rien trafiqué XD Je dis juste, comme l'a compris Amateur, que cela ne sert à rien de tirer de conclusion sur une dizaine d'années à Uccle (déjà qu'au niveau global c'est scabreux alors sur une station individuelle bien bruité je ne vois pas ce qu'on peut tirer ^^ ). Et qu'il y autant de cycle de 60 ans là dedans que beurre en broche. C'est juste que j'ai développé un peu.

"Il me semble qu'on peut regarder un graphique avec ses yeux" Ah oui rien ne vous empêche ^^

"lui faire dire ce qu'on veut." Ce n'est pas en regardant un graphique et en y allant au doigt mouillé que cela marchera mieux

"et je n'y comprends pas grand'chose." Y a pas de mal à demander, à dire où vous m'avez perdu en route, à discuter Comme vous aviez l'air de savoir un peu de quoi vous parliez j'y suis allé franchement mais si voul'voul' on peut en causer il n'y a pas de soucis ^^