https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2015.08.010

Résumé

Le débat sur l'influence éventuelle de la variabilité solaire sur les tendances de la température de l'air en surface depuis le XIXe siècle est controversé. Dans cet article, nous examinons deux facteurs qui ont pu contribuer à cette controverse :

• 1. Il existe plusieurs ensembles de données sur la variabilité solaire. Bien que chacun de ces ensembles de données soit construit sur des bases plausibles, ils impliquent souvent des estimations contradictoires des tendances de l'activité solaire depuis le 19ème siècle.
• 2. Bien que des tentatives aient été faites pour tenir compte des biais non climatiques dans les estimations antérieures des tendances de la température de l'air en surface, des recherches récentes menées par deux des auteurs ont montré que les estimations actuelles sont probablement encore affectées par des biais non climatiques, en particulier le biais d'urbanisation.

En gardant ces points à l'esprit, nous passons d'abord en revue le débat sur la variabilité solaire. Nous résumons les points d'accord général entre la plupart des groupes et les aspects qui restent controversés. Nous discutons des recherches futures possibles qui pourraient aider à résoudre la controverse sur ces aspects. Ensuite, afin de tenir compte du problème du biais d'urbanisation, nous compilons une nouvelle estimation des tendances de la température de l'air à la surface de l'hémisphère Nord depuis 1881, en utilisant des enregistrements provenant de stations essentiellement rurales dans l'ensemble de données mensuelles du réseau mondial de climatologie historique.

Comme les estimations précédentes basées sur les stations météorologiques, notre nouvelle estimation suggère que les températures de l'air en surface se sont réchauffées au cours des années 1880-1940 et des années 1980-2000.

Toutefois, cette nouvelle estimation suggère que ces deux périodes de réchauffement ont été séparées par une période de refroidissement prononcée au cours des années 1950-1970 et que la chaleur relative de la période chaude du milieu du XXe siècle était comparable à la période chaude récente.

Nous comparons ensuite notre estimation de la tendance des températures basée sur les stations météorologiques à plusieurs autres estimations indépendantes. Ce nouvel enregistrement s'avère cohérent avec les estimations des tendances de la température de surface de la mer (TSM) dans l'hémisphère nord, ainsi qu'avec les estimations de la température basées sur les données indirectes dérivées des enregistrements de la longueur des glaciers et de la largeur des cernes de croissance des arbres.

Cependant, les moyennes multi-modèles des récentes simulations rétrospectives du projet de comparaison des modèles couplés phase 5 (CMIP5) n'ont pas été en mesure de reproduire correctement la nouvelle estimation - bien que la modélisation de certaines éruptions volcaniques ait semblé être raisonnablement bien reproduite.

Enfin, nous comparons notre nouveau composite à l'un des ensembles de données de variabilité solaire non pris en compte par les modèles climatiques CMIP5, à savoir la mise à jour de Scafetta et Willson, 2014 de l'ensemble de données de Hoyt et Schatten, 1993.

Une forte corrélation est observée entre ces deux ensembles de données, ce qui implique que la variabilité solaire a été l'influence dominante sur les tendances de la température de l'hémisphère Nord depuis au moins 1881. Nous discutons de l'importance de cette corrélation apparente et de ses implications pour les études antérieures qui ont plutôt suggéré que l'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique a été l'influence dominante.