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Les températures en 2018 // Temperatures in 2018

Le « shutdown » qui paralyse les administrations américaines va forcément avoir un impact sur la diffusion des bilans de températures pour l’année 2018. Tout comme la Smithsonian Institution pour les informations volcaniques, la NASA et la NOAA sont impactées et on ne sait toujours pas quand aura lieu le retour à la normale. .

En attendant, le National Center for Atmospheric Prediction (NCEP) et le National Center for Atmospheric Research (NCAR) confirment la rumeur qui circulait, à savoir que 2018 a été  la quatrième année la plus chaude. Les deux agences donnent des résultants très proches, avec +0,40°C et +0,43°C au-dessus de la moyenne 1981-2010. L‘année 2018 n’a pas été tirée vers le haut par El Niño, ce qui explique qu’elle n’ait pas battu le record de 2016. L’Europe a connu sa 3ème année la plus chaude. Comme je l’indiquais précédemment, 2018 arrive en tête en France.

La NASA, la NOAA, le Berkeley Earth et le Met Office, qui utilisent les relevés au sol et les températures de surface de la mer devraient pointer 2018 à la 4ème place également, comme vient de le faire la JMA au Japon.  Le NCEP et le NCAR sont également touchés par le shutdown américain et ne publient plus rien depuis le 23 décembre 2018. En conséquence, le bilan présenté ici concerne la période qui va du 1er janvier au 23 décembre 2018. La fin d’année n’aurait évidemment rien changé au classement final puisque 2018 devance 2005 de 0,05°C, ce qui ne se perd par en une semaine. On notera que ces 4 dernières années sont les plus chaudes de l’archive NCEP-NCAR, qui remonte à 1948.

Sur la période 1948-2018, le rythme du réchauffement est de 0,13°C par décennie, d’après le couple NCEP-NCAR. Sur les 30 dernières années, le rythme est passé à 0,23°C par décennie. Depuis 2008, la tendance est de 0,34°C par décennie.

Le European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF), centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, n’a pas été impacté par le shutdown et a publié un bilan complet. Le Centre place 2018 au 4ème rang, quasiment à la 3ème place, donc au niveau de 2015, mais derrière 2016, 2017.

Pour comparer les températures mondiales récentes au niveau préindustriel tel que défini dans le rapport spécial du GIEC sur le «Réchauffement de la planète de 1,5°C», il convient d’ajouter 0,63°C à ces valeurs. Ce qui donnerait +1,03°C pour NCEP-NCAR en 2018 et 1,06°C pour ECMWF.

En observant les données fournies par les différents centres météorologiques à travers le monde, il apparaît assez clairement que l’est du Pacifique n’a pas connu des anomalies positives propices à une température globale élevée. Avec des conditions La Niña en début d’année, 2018 aurait probablement été plutôt froide sans la forte concentration de CO2 qui avoisine désormais les 410 ppm (409,43 ppm le 11 janvier 2019), contre 280 ppm pour la période préindustrielle et 180 ppm pour les périodes glaciaires.

Pour l’Europe également, les quatre dernières années sont parmi les plus chaudes des archives ECMWF. 2018 se classe au 3e rang avec 1,16°C au-dessus de la moyenne 1981-2010. Des records de chaleur ont été battus dans de nombreux pays comme la France où 2018 a été l’année la plus chaude de l’histoire.

D’après les dernières prévisions du Met Office publiées fin décembre, la température mondiale devrait rester à un niveau élevé en 2019 et approcher le record de 2016 en raison du changement climatique et de l’effet du phénomène El Niño dans le Pacifique. Celui-ci étant prévu avec une faible intensité, le coup d’accélérateur lié à la variabilité naturelle serait nettement moins important qu’en 2016. L’arrivée d’El Niño est jugée très probable cet hiver même s’il tarde à se manifester.

Source : global-climat.

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The shutdown that paralyzes US administrations will inevitably have an impact on the release of temperature reports for the year 2018. Like the Smithsonian Institution for volcanic information, NASA and NOAA are impacted and we still do not know when the situation will get back to normal. .
Meanwhile, the National Center for Atmospheric Prediction (NCEP) and the National Center for Atmospheric Research (NCAR) confirm the rumour that 2018 was the fourth hottest year ever. The two agencies give very similar results, with + 0.40°C and + 0.43°C above the 1981-2010 average. The year 2018 was not influenced by El Niño, which explains why it did not break the 2016 record. Europe had its third hottest year. As I put it previously, 2018 comes first in France.
NASA, NOAA, Berkeley Earth and the Met Office, using ground surveys and sea surface temperatures, are expected to point to 2018 in 4th place as well, just like JMA has done in Japan. NCEP and NCAR are also affected by the US shutdown and have not published anything since December 23rd, 2018. Accordingly, the results presented here relate to the period from January 1st to December 23rd, 2018. The end of year would obviously not have changed anything in the final ranking since 2018 is ahead of 2005 by 0.05°C, which can’t be lost in a week. It should be noted that these last 4 years are the hottest of the NCEP-NCAR archive, which dates back to 1948.
Over the period 1948-2018, the rate of warming is 0.13°C per decade, according to NCEP-NCAR. Over the past 30 years, the pace has increased to 0.23°C per decade. Since 2008, the trend has been 0.34°C per decade.
The European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF) has not been impacted by the shutdown and has published a comprehensive review. The Center places 2018 in 4th place, almost in 3rd place at the level of 2015, but behind 2016 and 2017.
To compare recent global temperatures with the pre-industrial level as defined in the IPCC Special Report on « Global Warming of 1.5°C », 0.63°C should be added to these values. This would give an increase of 1.03°C for NCEP-NCAR in 2018 and 1.06°C for ECMWF.
When observing the data provided by the different meteorological agencies around the world, it is quite clear that the eastern Pacific has not experienced any positive anomalies that would lead to a high global temperature. With La Niña conditions at the beginning of the year, 2018 would probably have been rather cold without the high concentration of CO2 now approaching 410 ppm (409.43 ppm on January 11th, 2019), compared with 280 ppm for the pre-industrial period and 180 ppm for the ice ages.
For Europe too, the last four years are among the hottest of the ECMWF archives. 2018 ranks 3rd, with 1.16°C above the 1981-2010 average. Heat records have been broken in many countries such as France where 2018 was the hottest year in history.
According to the latest Met Office forecasts released in late December, global temperature is expected to remain high in 2019 and approach the 2016 record due to climate change and the effect of the El Niño phenomenon in the Pacific. As El Niño is planned with a weak intensity, the acceleration linked to the natural variability should be much less significant than in 2016. The arrival of El Niño is considered very likely this winter even if it is taking quite a long time to appear.
Source: global-climat.

Carte montrant les anomalies pour l’année 2018 (Source: Copernicus / ECMWF)

Evolution des températures annuelles dans le monde (Source : NCEP-NCAR)

2018 : Probablement la 4ème plus chaude année dans le monde et la plus chaude en France // Probably the 4th warmest in the world and the hottest in France

J’attends les données officielles publiées habituellement mi janvier par la NASA et la NOAA aux Etats-Unis. Ils se peut cette année qu’elles arrivent avec du retard à cause du « shutdown » qui affecte les administrations américaines. En attendant, on peut s’appuyer sur un communiqué du C3S (Copernicus Climate Change Service) qui confirme des prévisions émises fin 2018. Sur les cinq dernières années, la température moyenne a été 1,1°C au-dessus de la moyenne préindustrielle et 2018 a été la quatrième année la plus chaude enregistrée depuis le début de l’ère industrielle. En parallèle, la concentration de dioxyde de carbone (CO2) a poursuivi sa progression dans l’atmosphère, avec une hausse comprise entre 1,7 et 3,3 ppm (parties par million de molécules d’air) par an, comme le montre la courbe de Keeling ci-dessous. Il est bon de rappeler que le CO2 est le principal responsable de l’effet de serre puisqu’il contribue à piéger le rayonnement solaire et à faire augmenter la température de l’atmosphère. On remarquera que la courbe de Keeling atteint actuellement plus de 411 ppm, du jamais vu !

Le plus inquiétant, c’est que le réchauffement s’accélère. La température de l’air à la surface du globe a augmenté en moyenne de 0,1 °C tous les cinq à six ans depuis le milieu des années 1970 et les cinq dernières années ont été d’environ 1,1 °C supérieures aux températures de l’ère préindustrielle.

Il faut attendre les chiffres officiels, mais 2018 risque fort d’être en France l’une des années les plus chaudes, voire la plus chaude depuis 1900 et le début des relevés météorologues.

Les climatologues indiquaient au mois de novembre 2018 que jamais un tel écart à la moyenne n’avait été observé en métropole sur la période entre janvier et octobre. Avec 1,3°C de plus que la moyenne, cet écart dépasse nettement le +1,1°C de la période janvier-octobre 2014, qui détenait le record jusqu’à présent.

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I’m waiting for the official data usually released in mid January by NASA and NOAA in the United States. This year they may arrive late because of the shutdown affecting US administrations. In the meantime, we can rely on a C3S (Copernicus Climate Change Service) press release confirming forecasts issued at the end of 2018. Over the last five years, the average temperature has been 1.1°C above the pre-industrial average and 2018 was the fourth warmest year since the beginning of the industrial era. In parallel, the concentration of carbon dioxide (CO2) continued to increase in the atmosphere, with an increase ranging between 1.7 and 3.3 ppm (parts per million of air molecules) per year, as shown by the Keeling Curve below. It is worth remembering that CO2 is one of the main greenhouse gases as it helps to trap solar radiation and increase the temperature of the atmosphere.
Most disturbing is that global warming is accelerating. Global air temperature has risen by an average of 0.1°C every five to six years since the mid-1970s, and the last five years have been about 1.1°C above temperatures of the pre-industrial era. One can notice that the Keeling curve lies currently above 411 ppm, a level never observed before!

We’ll have to wait for the official figures, but 2018 is likely to be in France one of the hottest years, even the hottest since 1900 and the beginning of meteorological surveys.
Climatologists indicated in November 2018 that such a deviation from the average had never been observed in mainland France between January and October. At 1.3°C above average, this difference clearly exceeded 1.1°C for the January-October 2014 period, which held the record so far.

Niveau de concentration de CO2 dans l’atmosphère (Source: Scripps Institution)

Fonte du permafrost et son effet sur le budget carbone // Permafrost melting and its effect on the carbon budget

Une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience  a évalué l’impact de la fonte du permafrost sur les budgets d’émission de CO2 alors que le monde semble se rapprocher plus vite que prévu du dépassement des objectifs de l’Accord de Paris sur le climat.

Le pergélisol, ou permafrost, occupe une grande partie du Groenland, de l’Alaska, du Canada et de la Russie. Au total, il couvre un cinquième des terres émergées de la planète. Le permafrost contient du carbone qui s’est accumulé dans le sol pendant des dizaines, voire des centaines de milliers d’années. Jusqu’à présent, le sol gelé en permanence avait retenu ce carbone qui représente trois à sept fois la quantité de carbone retenue dans les forêts tropicales. Le problème à l’heure actuelle, c’est que la couche supérieure du pergélisol dégèle périodiquement en été, avec une accélération du phénomène liée à l’augmentation des températures.

La dernière étude montre comment le réchauffement climatique, en favorisant le dégagement de carbone du pergélisol, diminue  la quantité de CO2 que l’humanité peut se permettre d’émettre. Bien que le rapport le plus récent du GIEC ait reconnu que le pergélisol se réchauffait, les modèles climatiques n’ont pas pris en compte ces émissions lors des projections climatiques.

L’intérêt de la nouvelle étude est d’affirmer que le risque sera encore plus important si les objectifs d’émissions sont dépassés, même ponctuellement. L’Accord de Paris reconnaît explicitement une trajectoire de dépassement, culminant d’abord sous les 2°C, et avec des efforts par la suite pour revenir à 1,5°C. Le problème avec cette stratégie, c’est que, pendant la période de dépassement, la hausse des températures provoquera un dégel du pergélisol. Cela entraînera la libération d’un surplus de carbone qui devra être éliminé de l’atmosphère pour que la température mondiale diminue.

Les budgets d’émission sont définis comme la quantité cumulée d’émissions anthropiques de CO2 compatibles avec une cible de changement de température globale, en l’occurrence 1,5 et 2°C. Inclure les émissions du dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) sur les budgets d’émission par dégel du pergélisol change la donne.

Il est difficile pour les scientifiques de déterminer les proportions relatives des émissions de dioxyde de carbone et de méthane qui pourraient résulter du dégel du pergélisol à grande échelle. La contribution spécifique des émissions de CH4 représente 5 à 35% de l’effet total du pergélisol en fonction de la température cible et du parcours pour atteindre l’objectif. Dans les scénarios de dépassement, le CH4 joue un rôle moins important, car la cible est atteinte plus tard et le CH4 est un gaz à effet de serre à durée de vie relativement courte.

Le rythme actuel d’émissions est de 10 GtC par an ou 40 GtC02. Une libération de 150 GtCO2 due au permafrost reviendrait à réduire le budget de 4 années. Le pergélisol dégèle déjà à certains endroits et si le problème se propage, les scientifiques craignent que le réchauffement climatique ne s’emballe, davantage de dégel favorisant encore plus de hausse des températures…

Il y a aussi de grandes incertitudes quand à l’effet à long terme du permafrost, c’est à dire pour les siècles à venir. Au final, le réchauffement de la planète dû au dégel du pergélisol dépendra de la quantité de carbone libérée, de sa rapidité et de sa forme sous forme de CO2 ou de méthane. L’impact pourrait être beaucoup plus important après 2100 en fonction des scénarios d’émissions.

Source : Nature Geoscience.

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A new study published in Nature Geoscience has assessed the impact of permafrost melting on CO2 emission budgets. The world seems to be moving faster than expected to exceed the objectives of the Paris Agreement on Climate Change.
Permafrost covers a large part of Greenland, Alaska, Canada and Russia. In total, it spreads over one-fifth of the earth’s land surface. The permafrost contains carbon that has accumulated in the soil for tens or even hundreds of thousands of years. So far, the permanently frozen ground has avoided the release of this carbon which is three to seven times the amount of carbon retained in tropical forests. The problem at present is that the upper permafrost layer thaws periodically in summer, with an acceleration of the phenomenon related to the increase in temperatures.
The latest study shows how global warming, by promoting the release of carbon from the permafrost, reduces the amount of CO2 that humans can afford to emit. Although the most recent IPCC report acknowledged that permafrost was melting, its climate models did not take these emissions into account in climate projections.
The interest of the new study is to show that the risk will be even greater if the emission targets are exceeded, even punctually. The Paris Agreement explicitly admitted an excess path, culminating first below 2°C and then continuing efforts to return to 1.5°C. The problem with this strategy is that, during the exceedance period, rising temperatures will cause the thawing of permafrost carbon. This will result in the release of a surplus of carbon that will have to be removed from the atmosphere in order to reduce the global temperature.
Emission budgets are defined as the cumulative amount of anthropogenic CO2 emissions that are compatible with an overall temperature change target of 1.5 and 2°C. Including emissions of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) caused by the thawing of permafrost in emission budgets is a game changer.
It is difficult for scientists to determine the relative proportions of carbon dioxide and methane emissions that could result from large-scale permafrost thaw. The specific contribution of CH4 emissions accounts for 5 to 35% of the total effect of permafrost depending on the target temperature and route to achieve the goal. In exceedance scenarios, CH4 plays a less important role because the target is reached later and CH4 is a relatively short-lived greenhouse gas.
The current rate of emissions is 10 GtC per year, or 40 GtCO2. A release of 150 GtCO2 due to permafrost would reduce the budget by 4 years. Permafrost is already thawing in some places and if the problem is spreading, scientists are worried that global warming will get worse, with more thaw to further increase temperatures …
There is also a great uncertainty about the long-term effect of permafrost, ie for centuries to come. This is because in the end, global warming due to permafrost thaw will depend on the amount of carbon released, its speed and its form in the form of CO2 or methane. The impact could be much larger after 2100 depending on the emissions scenarios.
Source: Nature Geoscience.

Carte montrant l’étendue du permafrost dans l’Arctique

(Source: National Snow and Ice data Center)

 

J’ai attiré l’attention sur les conséquences de la fonte du permafrost dans un chapitre de mon dernier livre « Glaciers en péril » que l’on peut se procurer en me contactant directement par mail: grandpeyc@club-internet.fr

La fonte du permafrost (2ème partie) // Permafrost thawing (Part two)

Voici ce qui se passe lors de la fonte du permafrost: La ‘couche active’ du sol qui se trouve au-dessus du permafrost dégèle chaque été et entretient la végétation. Cette couche libère du carbone à partir des racines des plantes qui émettent du CO2 et à partir des microbes dans le sol. Certains microbes décomposent les matières organiques en CO2. D’autres produisent du méthane lorsque les conditions sont anaérobies, autrement dit lorsque le sol est saturé d’eau ou qu’il n’y a pas d’oxygène. Le méthane est 20 à 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour exacerber le réchauffement climatique, mais il reste dans l’atmosphère moins longtemps.
À mesure que le permafrost fond, la couche active du sol s’épaissit. Les microbes deviennent actifs et les racines des plantes peuvent s’enfoncer davantage, entraînant la production de plus de CO2. La quantité de méthane générée dépend de la saturation du sol.
Les scientifiques ignorent quelles sont les proportions relatives de dioxyde de carbone et de méthane pouvant découler du dégel à grande échelle du permafrost, car cela ne s’est jamais produit de toute l’histoire de l’humanité. Cependant, les recherches sur la couche supérieure de la toundra suggèrent que les émissions moyennes de CO2 sont environ 50 fois plus élevées que celles de méthane. En outre, nous savons que, chaque fois que le sol se réchauffe de 10 degrés Celsius, les émissions de CO2 doublent.
Une étude effectuée en 2017 a estimé que si la température de notre planète dépassait de 1,5°C le niveau de 1861, la fonte du permafrost pourrait libérer de 68 à 508 gigatonnes de carbone. Ce carbone augmenterait à lui seul les températures globales de 0,13 à 1,69°C d’ici 2300. Comme la hausse des températures se situe déjà à 1,5°C au-dessus du niveau préindustriel, ce réchauffement supplémentaire pourrait avoir des effets catastrophiques sur le changement climatique.
Bien qu’un Arctique plus chaud puisse supporter plus de plantes et que les plantes absorbent le dioxyde de carbone par la photosynthèse, ces nouvelles plantes ne devraient compenser que 20% environ des émissions de carbone du permafrost.
De nombreux scientifiques craignent que le dégel du permafrost soit un point critique qui déclenche un cycle irréversible: lorsque le pergélisol libère le carbone sous forme de CO2 ou de méthane, il accélère le réchauffement, ce qui accélère le dégel du permafrost et ainsi de suite. Les hommes ne pourront rien faire pour arrêter ce cycle infernal. Les régions où le permafrost est gelé toute l’année se déplacent déjà vers le nord; et dans certaines régions, la toundra gèle plus tard à l’automne, ce qui laisse plus de temps aux microbes pour décomposer la matière organique et aux plantes pour respirer.

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Here is what happens when permafrost is thawing:  The ‘active layer’ of soil on top of the permafrost thaws each summer and can sustain plant life. This layer releases carbon from the roots of plants that respire out CO2, and from microbes in the soil. Some microbes break down the organic matter into CO2. Others produce methane instead, when conditions are anaerobic, on other words when the soil is saturated with water or no oxygen is available. Methane is 20 to 30 times more potent than carbon dioxide at exacerbating global warming, but it remains in the atmosphere for less time.

As permafrost thaws, the active layer deepens. The microbes become active and plant roots can penetrate further down, resulting in the production of more CO2. The amount of methane generated depends on how saturated the ground is.

Scientists don’t know the relative proportions of carbon dioxide and methane emissions that might result from largescale thawing permafrost because this has never happened in human history. However, research on the upper layer of the tundra suggests that the average CO2 emissions are about 50 times higher than those of methane. Besides, we know that for every 10 degrees Celsius that the soil warms up, the emission of CO2 will double.

A 2017 study estimated that if global temperatures rise 1.5˚C above 1861 levels, thawing permafrost could release 68 to 508 gigatons of carbon. This carbon alone would increase global temperatures 0.13 to1.69˚C by 2300. Since we may have already locked in 1.5˚C of warming above pre-industrial levels, this amount of additional warming could result in catastrophic impacts of climate change.

Although a warmer Arctic could support more plants, and plants absorb carbon dioxide through photosynthesis, the new growth is projected to offset only about 20 percent of the permafrost’s carbon release.

Many scientists are concerned that thawing permafrost could be a tipping point that triggers an irreversible cycle: When permafrost releases its carbon as CO2 or methane, it will accelerate warming, which will then precipitate more permafrost thaw, and so on. There will be nothing humans can do to stop it. The regions where permafrost is frozen year-round are already shifting northwards; and in some areas, the tundra now freezes later in the fall, allowing more time for microbes to decompose organic matter and for plants to breathe.

Photos: C. Grandpey