Le Soleil joue un rôle prépondérant sur les fluctuations climatiques

A ) EXAMEN DES CYCLES DE RAYONNEMENT SOLAIRE:

1 - Variation d'irradiance solaire :

Il est possible de relever la variation cyclique d'irradiance solaire par l'étude des variations de concentration de d'isotope 14 du carbone (C14) produit sur terre par l'intensité des rayons cosmiques.

Lorsque le soleil est actif (taches solaires plus nombreuses) le vent solaire et son champ magnétique empêche une partie les rayons cosmiques d'interagir avec le carbone de l'atmosphère, en conséquence  moins de carbone 14 se forme sur terre.

La figure ci-dessous (Université de Chicago) montre que lorsque les taches sont plus nombreuses, les rayons cosmiques (évalués à partir de la teneur en C14 ) arrivant sur terre sont moins intenses.

Intensité et origine des rayons cosmiques :    108eV = Soleil     1015eV = Supernovas    1017eV= Pulsars    1018eV = Galaxies à noyau actif     1020eV = Astres inconnus

La quantité de carbone 14 produite par les rayons cosmiques au cours des siècles varie également comme la  température moyenne globale de la terre, voir graphique suivant:

2 - Le cycle d'activité solaire de Schwabe, de onze ans en moyenne, est le plus connu, il a été identifié par comptage des taches solaires, dont le nombre est en relation directe avec l'irradiance (ou constante solaire) du Soleil.

On remarquera plus bas la bonne simultanéité des variations de la température moyenne sur terre avec la variation de l'irradiance Solaire.

Source : La climatologie F.Willams

 

3 - Le cycle de variation d'irradiance solaire de Suess, basé sur l'étude des concentrations en Carbone 14 met lui en évidence une composante du cycle  d'irradiance solaire  de période de 150 à 200 ans. Suess à ainsi vérifié  la concordance  des variations d'irradiance avec les dates des précédents minimum climatiques, en accord avec les documents historiques :

4 - Variations de l'irradiance solaire et des températures moyennes de la basse atmosphère sur Terre :

La concomitance globale des deux variations est évidente sur les graphiques ci-après :

Sur une durée de 360 ans :

source: La climatologie F.Willams

Sur une durée de plus d'un millénaire :

Source: La climatologie F.Williams

5 - Reconstitution des variations de température moyenne à partir des cycles solaires :

Damons et  Jirikowic (Laboratory of Isotope Geochemistry and the NSF-Arizona Accelerator Facility for Isotope) ont tracé en 1992  la courbe de variation de la température de moyenne de la Terre à partir de la connaissance des différentes composantes du cycle d'irradiance (SCHWABE, GLEISSBERG, SUESS)- courbe bleue- , et ils ont pu l'extrapoler jusqu'en 2164 ! Les tendances qu'ils mettent en évidence sont conformes à ce que nous constatons notamment depuis le 17 ème siècle, elles devraient donc être valables j'usqu'en 2164 !

La courbe bleue de la température moyenne décrit un refroidissement de la températre de la basse atmosphère au 21ème sicle !.

 

6 - La vraie question :

La vraie question qui reste à être tranchée, n'est pas le rôle du Soleil sur les variations climatiques à courte période car ce rôle est clairement établi comme direct et rapide.

La vraie question est :

COMMENT de faibles variations d'irradiance, influencent la température moyenne de la Terre ?  

En effet cette variation d'irradiance est faible en elle-même, de l'ordre de 1 à 5 W/m2, comparée à la valeur moyenne de 1367 W/m² !

 

B ) LE ROLE MAJEUR DE LA VARIATION D'ALBEDO DE LA TERRE :
(L'albédo se définit comme le pouvoir réfléchissant de l'énergie reçue par une planète. Plus l'albédo est fort moins planète absorbe l'énergie reçue. )


"Quand l'activité solaire augmente et que le champ magnétique qui accompagne le vent solaire s'accroit, le Soleil crée ainsi un bouclier efficace contre les radiations cosmiques de faible énergie. Il s'ensuit une réduction de la production des ions et des électrons dans la basse atmosphère de notre planète. Ces effets conjugués réduisent l'albédo de la Terre en créant moins de noyaux de condensation de la vapeur d'eau capables de créer des nuages à basse altitude. Il en résulte un accroissement du rayonnement solaire qui parvient à la surface de la terre ce qui augmente la température du globe."

C'est l'explication donnée par Sherwood, Keith and Craig Idso (USA, 19 juillet 2006) et un Israélien Nir Shaviv de l'Université de Jérusalem.

Relevés des satellites Climax et Nimbus qui montrent la simultanéité des variations

de la couverture nuageuse de la Terre avec les variations de rayonnemnt cosmique reçus.


L'équipe du Danois Dr Svensmark, a vérifié en reproduisant en laboratoire ce qui peut se passer au sein de notre atmosphère. ( "Proceedings of the Royal Society A", 3 October Titre: "Experimental Evidence for the role of Ions in Particle Nucleation under Atmospheric Conditions". Auteurs: Henrik Svensmark, Jens Olaf Pepke Pedersen, Nigel Marsh, Martin Enghoff and Ulrik Uggerhoj)
Ils ont constaté que les radiations cosmiques ionisent effectivement les gaz et aérosols de l'atmosphère et engendrent un processus très efficace de formation de noyaux de condensation de la vapeur d'eau en nuages. Ces nuages forment un écran qui modifie l'albédo de la Terre, en conséquence le climat est modifié.
Ce n'est donc pas l'irradiance du Soleil qui directement modifie le climat, mais les champs magnétiques variant avec l'activité solaire qui freinent plus ou moins l'arrivée des rayons cosmiques dans l'atmosphère terrestre qui développe plus ou moins de nuages et modifient ainsi son albédo.

Svensmark vidéo

Les conséquences thermiques d'une variation d'albédo sont bien supérieures à celle d'une variation d'énergie de l'irradiance solaire reçue sur Terre.
Les variations d'albédo ont logiquement une influence rapide sur la température moyenne de la planète, ce qui est bien visible sur le graphique suivant. Par contre la concentration en CO2 de l'atmosphère varie indépendamment, sans lien évident avec les variations de température.

Commentaire :

La modualtion des rayons cosmiques arrivant sur Terre par le champ magnétique du Soleil, modifie la couverture nuageuse  de la Terre et son pouvoir réflécissant ce qui entraine des fluctuations thermiques et donc climatiques. C'est aujourd'hui  le processus le plus solidement étayé par des observations et raisonnements scientifiques.

Cette explication restera trés certainement la seule valable pour expliquer l'essentiel des variations du climat global au cours de durées de plusieurs siècles.

Vincent Courtillot Directeur de l'Institut de Physique du Globe explique son analyse du climat sur France Info

SUITE : Le Climat du 21ème siècle

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