Étiquette : temperature

L’aide des satellites dans la prévision éruptive // The help of satellites in eruptive prediction

Lorsque le Mont Ontake au Japon est entré en éruption sans prévenir en 2014 et a tué plus de 60 personnes, les volcanologues japonais ont réalisé que la surveillance du volcan était loin d’être parfaite.

Un article publié sur le site Internet «Wired» explique que des techniques modernes de surveillance volcanique sont apparues ces dernières années. Par exemple, les satellites sont susceptibles de participer à la prévision éruptive. La chaleur est un important paramètre à prendre en compte. Au lieu de mesurer la température en des endroits précis avec des thermomètres, les satellites permettent une approche thermique plus globale. C’est la raison pour laquelle une équipe scientifique du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena (Californie) s’est tournée vers les données de rayonnement thermique fournies par les satellites Terra et Aqua de la NASA. En survolant les zones potentiellement actives deux fois par jour, ces deux satellites fournissent des mesures précises intégrées sur des pixels de 1 kilomètre au carré.

Cinq volcans ont connu des éruptions importantes depuis 2002: Ontake au Japon, Ruapehu en Nouvelle-Zélande, Calbuco au Chili, Redoubt en Alaska et Fogo au Cap-Vert. Des hausses de température avaient été observées au cours des deux à quatre ans précédant chaque éruption, y compris l’éruption surprise de l’Ontake en 2014. La température n’avait augmenté que de 1 degré Celsius ou moins avant chaque événement, mais il s’agissait de tendances statistiquement significatives et pas seulement de bruit de fond.

Selon les chercheurs, la hausse de température observée par les satellites peut s’expliquer par la combinaison de deux processus. D’une part, le magma pendant son ascension vers la surface peut stimuler la circulation hydrothermale, ce qui génère une migration de la chaleur vers la surface. D’autre part, cet apport d’humidité peut émettre un rayonnement thermique facilement capté par les satellites. Ces variations subtiles sont facilement détectables dans les données satellitaires.

Source: Wired.

S’agissant des satellites, il faut ajouter que les paramètres InSAR sont d’une grande aide pour mesurer la déformation de surface, comme on l’a vu récemment sur la Péninsule de Reykjanes en Islande.

Cependant, ne considérer que la chaleur de surface d’un volcan comme le fait l’article ci-dessus n’est pas suffisant pour tenter de prévoir une éruption. Le regretté Maurice Krafft comparait un volcan sur le point d’entrer en éruption avec une personne malade ou blessée: la fièvre monte; la personne a des frissons, une mauvaise haleine et la zone autour de la blessure enfle. C’est la même chose pour un volcan. Il est très utile de mesurer la température, mais la sismicité, les émissions de gaz et l’inflation doivent également être prises en compte. Le seul paramètre thermique n’est pas suffisant.

———————————————-

When Japan’s Mount Ontake erupted in 2014 without warning, killing more than 60 people, Japanese volcanologists realised that the monitoring of the volcano was far from perfect.

An article published on the website “Wired” explains that modern techniques for volcano surveillance have appared these last years. For instance, satellites could provide an entirely new way to warn of eruptions.

Heat is a relevant parameter for volcanic activity. Instead of measuring it at individual spots with thermometers, satellites allow to get a more global thermal view. This is the reason why a scientificteam at the Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena (California) turned to thermal radiation data from NASA’s Terra and Aqua satellites. Combined, these two provide twice-daily passes with global coverage, and each measurement is integrated over a 1 kilometre by 1 kilometre pixel.

Five volcanoes have had significant eruptions since 2002 : Ontake in Japan, Ruapehu in New Zealand, Calbuco in Chile, Redoubt in Alaska, and Fogo in Cape Verde.

Increasing temperature trends were observed over the two- to four-year periods preceding each eruption—including Ontake’s surprise 2014 eruption. Temperatures only increased by 1 degree Celsius or less in the lead-up to each event, but these were statistically significant trends and not just noise. The peak temperatures in each record were associated with an eruption.

The researchers say this might represent a combination of two processes. First, magma progressing closer to the surface could stimulate hydrothermal circulation, carrying heat to warm the surface from below. Second, if this pushes more moisture into the soil layer, the ground could emit thermal radiation more efficiently and so appear “brighter” to the satellites. Either way, these subtle changes seem easily detectable in the satellite data.

Source : Wired.

As far as satellites are concerned, id should be addes that InSAR parameters are of a great help to measure surface deformation, as could recently be seen on the Reykjanes Peninsula in Iceland.

However, considering only the surface heat of a volcano is not a sufficient parameter to try and predict an eruption. The late Maurice Krafft compared a volcano about to erupt with an ill or injured person: the fever goes up; the person has shivers, bad breath and the area around the injury inflates. It is the same with a volcano. It is very useful to measure the temperature, but seismicity, gas emissions and inflation should also be taken into account. The sole heat parameter is far from sufficient.

Image InSaR fournie le 1er mars 2021 par le satellite Sentinel-1. L’image montrait alors une intensification des déformations dans la zone la plus active d’un point de vue sismique.

Et si le Gulf Stream s’arrêtait ? // What if the Gulf Sream stopped ?

Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Geoscience envoie un avertissement et explique que le Gulf Stream, courant de l’Océan Atlantique qui joue un rôle essentiel dans la redistribution de la chaleur dans le système climatique de notre planète, se déplace maintenant plus lentement qu’auparavant.

Les scientifiques pensent que ce ralentissement est en partie lié au réchauffement climatique car la fonte de la glace dans l’Arctique modifie l’équilibre des eaux dans le nord du globe. Son impact peut être observé dans les tempêtes, les vagues de chaleur et l’élévation du niveau de la mer.

Le Gulf Stream fait partie intégrante de la circulation océanique méridienne dans l’Atlantique – Atlantic Meridional Overturning Circulation, ou AMOC. L’auteur de l’article paru dans Yahoo News nous rappelle que le phénomène a été porté à l’attention du public par le film « The Day After Tomorrow » – « Le Jour d’Après » – sorti en 2004 dans lequel le courant océanique s’arrête brusquement, provoquant d’effroyables tempêtes dans le monde, une super tornade à Los Angeles et un mur d’eau qui vient s’écraser sur New York. Il faut toutefois ajouter que si le Gulf Stream devait s’arrêter, le résultat ne serait pas aussi soudain ; les impacts s’étaleraient probablement sur des années, voire des décennies, mais seraient certainement dévastateurs pour notre planète.

Des recherches récentes ont montré que la circulation thermohaline a ralenti d’au moins 15% depuis 1950. Ce ralentissement a probablement déjà un impact sur les systèmes terrestres et on estime que d’ici la fin du siècle la circulation pourrait ralentir de 34% à 45% si la hausse des températures persiste à l’échelle de la planète. Les scientifiques craignent qu’un tel ralentissement fasse atteindre un point de basculement qui rendra la situation irréversible.

La circulation thermohaline dans l’Atlantique est facile à expliquer. Comme l’équateur reçoit beaucoup plus de lumière directe du soleil que les pôles qui sont plus froids, la chaleur s’accumule sous les tropiques. Dans un effort d’équilibre, la Terre envoie cette chaleur vers le nord depuis les tropiques et envoie du froid vers le sud depuis les pôles. C’est comme cela que le vent souffle et que les tempêtes se forment. La plus grande partie de cette chaleur est redistribuée par l’atmosphère, mais le reste est déplacé plus lentement par les océans par le biais de la circulation thermohaline, cet ensemble de courants qui relient les océans du monde. (voir carte ci-dessous)

Grâce à la recherche scientifique, on sait que l’AMOC est le moteur qui pilote cette circulation globale. Il déplace l’eau avec un débit 100 fois supérieur à celui de l’Amazone. Dans l’AMOC, une bande étroite d’eau chaude et salée dans les tropiques près de la Floride – le Gulf Stream – est transportée vers le nord, près de la surface, dans l’Atlantique Nord. Lorsqu’il atteint la région du Groenland, le Gulf Stream se refroidit suffisamment pour devenir plus dense et plus lourd que les eaux environnantes, de sorte qu’il s’enfonce dans les profondeurs océaniques. Cette eau froide est ensuite transportée vers le sud par des courants profonds.

La fonte de la glace et l’afflux d’eau douce qui en résulte dans l’Atlantique Nord constituent un facteur important qui contrôle la vitesse de l’AMOC. En effet, l’eau douce est moins salée, donc moins dense, que l’eau de mer, et elle ne coule pas aussi facilement. S‘il y a trop d’eau douce, l’AMOC perd de son énergie. Selon les scientifiques, c’est probablement ce qui se passe à l’heure actuelle. La cause se trouve dans l’Arctique où la glace fond plus vite à cause du réchauffement climatique d’origine anthropique..

Afin d’évaluer le ralentissement spectaculaire de l’AMOC, les chercheurs ont compilé des données fournies par la nature comme les sédiments océaniques et les carottes de glace remontant à plus de 1000 ans. Ils ont pu ainsi reconstruire l’historique de l’AMOC.

La mutualisation de trois types différents de données a été mise en œuvre pour obtenir des informations sur l’histoire des courants océaniques: 1) les modèles de température dans l’Océan Atlantique, 2) les propriétés de la masse de l’eau sous la surface de l’océan et 3) la taille des grains des sédiments des grands fonds datant de 1600 ans.

Bien que chaque élément de ces données ne soit pas une représentation parfaite de l’évolution de l’AMOC, leur mutualisation a donné une bonne image de la circulation océanique méridienne dans l’Atlantique.

Les résultats de l’étude montrent que l’AMOC a été relativement stable jusqu’à la fin du 19ème siècle. Le premier changement important est intervenu au milieu des années 1800, après le Petit Age Glaciaire entre les années 1400 et 1800.

A la fin du Petit Age Glaciaire vers 1850, les courants océaniques ont commencé à s’affaiblir, avec un deuxième déclin plus marqué après le milieu du 20ème siècle, probablement en raison du réchauffement climatique provoqué par la combustion de combustibles fossiles. Neuf des 11 ensembles de données utilisés dans l’étude ont montré que l’affaiblissement de l’AMOC au 20ème siècle est statistiquement significatif, ce qui prouve que le ralentissement est sans précédent à l’ère moderne.

L’affaiblissement de l’AMOC se répercute déjà sur le système climatique des deux côtés de l’Atlantique. Du côté américain, on observe une augmentation du niveau de la mer dans des lieux comme New York et Boston. En Europe, les effets se font sentir sur les conditions météorologiques avec modification de la trajectoire des tempêtes venant de l’Atlantique, ainsi que les vagues de chaleur.

Selon la dernière étude, ces impacts continueront probablement de s’aggraver avec le réchauffement à venir de la planète, la poursuite du ralentissement de l’AMOC, avec des événements météorologiques plus extrêmes comme un changement de trajectoire des tempêtes hivernales au large de l’Atlantique et des tempêtes potentiellement plus intenses. .

Les auteurs de l’étude pensent que si nous restons en dessous de 2 degrés Celsius de réchauffement climatique, il semble peu probable que l’AMOC s’arrête définitivement. En revanche, si nous atteignons 3 ou 4 degrés de réchauffement, les chances d’arrêt augmenteront. Si l’AMOC s’arrête, il est probable que l’hémisphère nord se refroidira en raison d’une diminution significative de l’arrivée de chaleur tropicale poussée vers le nord.

Toutefois, en l’état actuel des choses, la Science ne sait pas vraiment ce qui se passera si le Gulf Stream cesse de fonctionner.

Source : Yahoo News.

———————————————-

 A new study published in the journal Nature Geoscience is sending a warning and explains that the Gulf Stream, an influential current system in the Atlantic Ocean, which plays a vital role in redistributing heat throughout our planet’s climate system, is now moving more slowly than before.

Scientists believe that part of this slowing is directly related to global warming, as the melting of the ice at the poles and on the glaciers alters the balance in northern waters. Its impact may be seen in storms, heat waves and sea-level rise.

The Gulf Stream is an integral part of the Atlantic Meridional Overturning Circulation, or AMOC. The author of the article released in Yahoo News reminds us that the phenomenon was made famous in the 2004 film « The Day After Tomorrow, » in which the ocean current abruptly stops, causing immense killer storms around the globe, a super tornado in Los Angeles and a wall of water smashing into New York City. However, if the Gulf Stream were to eventually stop moving, the result would not be sudden, but over years and decades the impacts would certainly be devastating for our planet.

Recent research has shown that the circulation has slowed down by at least 15% since 1950. This slowdown is undoubtedly already having an impact on Earth systems, and by the end of the century it is estimated the circulation may slow by 34% to 45% if we continue to heat the planet. Scientists fear that kind of slowdown would put us dangerously close to tipping points.

Because the equator receives a lot more direct sunlight than the colder poles, heat builds up in the tropics. In an effort to reach balance, the Earth sends this heat northward from the tropics and sends cold south from the poles. This is what causes the wind to blow and storms to form.

The largest part of that heat is redistributed by the atmosphere. But the rest is more slowly moved by the oceans in what is called the Global Ocean Conveyor Belt, a worldwide system of currents connecting the world’s oceans. (see map below)

Through years of scientific research, it has become clear that the AMOC is the engine that drives its operation. It moves water at 100 times the flow of the Amazon river.

In the AMOC, a narrow band of warm, salty water in the tropics near Florida – the Gulf Stream – is carried northward near the surface into the North Atlantic. When it reaches the Greenland region, it cools sufficiently enough to become more dense and heavier than the surrounding waters, at which point it sinks. That cold water is then carried southward in deep water currents.

One important factor that controls the speed of the AMOC is the melting of glacial ice and the resulting influx of fresh water into the North Atlantic. Indeed, fresh water is less salty, and therefore less dense, than sea water, and it does not sink as readily. Too much fresh water means the AMOC loses the sinking part of its engine and thus loses its momentum.

This is what scientists believe is happening now as ice in the Arctic is melting at an accelerating pace due to human-caused climate change.

In order to ascertain just how unprecedented the recent slowing of the AMOC is, the research team compiled proxy data taken mainly from nature’s archives like ocean sediments and ice cores, reaching back over 1,000 years. This helped them reconstruct the flow history of the AMOC.

The team used a combination of three different types of data to obtain information about the history of the ocean currents: temperature patterns in the Atlantic Ocean, subsurface water mass properties, and deep-sea sediment grain sizes, dating back 1,600 years.

While each individual piece of proxy data is not a perfect representation of the AMOC evolution, the combination of them revealed a robust picture of the overturning circulation.

The study results suggest that the AMOC has been relatively stable until the late 19th century. The first significant change happened in the mid 1800s, after the Little Ice Age which spanned from the 1400s to the 1800s.

With the end of the Little Ice Age in about 1850, the ocean currents began to decline, with a second, more drastic decline since the mid-20th century, likely due to global warming from the burning of fossil fuels. Nine of the 11 data-sets used in the study showed that the 20th century AMOC weakening is statistically significant, which provides evidence that the slowdown is unprecedented in the modern era.

The weakening of the AMOC is already reverberating in the climate system on both sides of the Atlantic. On the U.S. side, one observes an enhanced sea level rise in places like New York and Boston. In Europe, evidence shows there are impacts to weather patterns, such as the track of storms coming off the Atlantic as well as heat waves.

According to the latest study, these impacts will likely continue to get worse as the Earth continues to warm and the AMOC slows down even further, with more extreme weather events like a change of the winter storm track coming off the Atlantic and potentially more intense storms.

The authors of the study think that if we stay below 2 degrees Celsius of global warming it seems unlikely that the AMOC will stop, but if we hit 3 or 4 degrees of warming the chances for the stopping rise. If the AMOC halts, it is likely the Northern Hemisphere ill cool due to a significant decrease in tropical heat being pushed northward. But science does not yet know exactly what would happen if the Gulf Stream stopped moving..

Source: Yahoo News.

Source : NOAA

Janvier 2021 6ème mois de janvier le plus chaud // January 2021, sixth hottest January

Pénalisé par le phénomène de refroidissement La Niña dans le Pacifique équatorial oriental et par l’éclatement du vortex polaire, le mois de janvier 2021 affiche une forte baisse de température par rapport au mois de janvier 2020. C’est la conclusion du rapport de la NASA et de la NOAA qui prend en compte les températures à la surface de la terre et des océans.

Janvier 2021 confirme donc la baisse entamée en décembre 2020. Avec +0,402°C au-dessus de la moyenne 1981-2010, la température observée en janvier 2021 est la 6ème plus élevée depuis le début des mesures de la NASA en 1880.

Par rapport à la période 1880-1920, l’anomalie signalée par la NASA atteint +1,17°C en janvier 2021. Il est utile de rappeler que l’objectif le plus ambitieux du GIEC est de limiter le réchauffement à +1,5°C au-dessus de la période préindustrielle.

L’épisode La Niña largement responsable du refroidissement de la température de la planète a débuté en août 2020 et fait maintenant sentir pleinement son impact sur l’anomalie globale. Comme je l’ai expliqué à plusieurs reprises, La Niña a tendance à refroidir légèrement la température du globe tandis qu’El Niño a tendance à l’augmenter. Malgré ce refroidissement, 2021 devrait se situer une fois de plus parmi les 10 années les plus chaudes, mais il y a très peu de chances d’assister à un nouveau record de chaleur.

Un autre phénomène influe considérablement sur le climat en ce moment. Il s’agit d’un réchauffement stratosphérique soudain (Sudden Stratospheric Warming – SSW) que j’ai expliqué dans une note précédente. Ce SSW s’est produit entre fin décembre et début janvier. Comme souvent, il a été suivi par une oscillation arctique et une oscillation nord-atlantique (NAO) fortement négatives pendant la majeure partie de janvier. Ces modèles vont généralement de pair avec des températures plus froides sur l’est des Etats-Unis et l’Europe. Cette situation s’est effectivement répétée en ce début d’année en Europe mais pas aux Etats-Unis. Les hautes pressions sur le Groenland se sont étendues vers le sud-ouest et ont généré des températures au-dessus de la normale dans le nord des Etats-Unis.

Si La Niña et le réchauffement stratosphérique soudain ont retenu l’attention, on peut s’attarder sur une statistique étonnante. Le graphique de la NOAA ci-dessous montre le pourcentage de la planète ayant atteint un niveau de température record pour chaque mois de janvier depuis 1951 (chaud en rouge, froid en bleu). En janvier 2021, 5,93% de la surface de la planète a atteint une température record. Seuls les mois de janvier 2016 et 2020 ont connu des pourcentages plus élevés. L’Afrique a connu des températures encore jamais enregistrées. L’Amérique du Nord dans son ensemble a connu son 2ème mois de janvier le plus chaud.

Source, NASA, NOAA, global-climat.

——————————————–

Penalized by the La Niña cooling phenomenon in the eastern equatorial Pacific and by the fluctuations of the polar vortex, January 2021 showed a big drop compared to January 2020.This is the conclusion of the NASA and NOAA report which takes into account the temperatures on the surface of the Earth and the oceans.

January 2021 thus confirms the drop started in December 2020. With + 0.402°C above the 1981-2010 average, the temperature observed in January 2021 is the 6th highest since the start of NASA measurements in 1880.

Compared to the period 1880-1920, the anomaly reported by NASA reached + 1.17°C in January 2021. It is useful to remember that the most ambitious objective of the IPCC is to limit the warming to +1, 5°C above the pre-industrial period.

The La Niña episode largely responsible for the cooling of the planet’s temperature emerged in August 2020 and is now having its full impact on the global anomaly. As I have explained many times, La Niña tends to cool the temperature of the globe while El Niño tends to increase it. Despite this cooling, 2021 is set to be once again among the 10 hottest years on record, but there is little chance of seeing a new heat record.

Another phenomenon is significantly influencing the climate at the moment. It is a Sudden Stratospheric Warming (SSW) that I explained in a previous note. This SSW occurred between late December and early January. As often, it was followed by a strongly negative Arctic Oscillation and North Atlantic Oscillation (NAO) throughout most of January. These patterns are generally associated with cooler temperatures over the eastern United States and Europe. This situation was confirmed at the start of the year in Europe but not in the United States. High pressures over Greenland spread to the southwest and generated above normal temperatures in the northern United States.

While La Niña and the sudden warming of the stratosphere have drawn attention, there is also a startling statistic. The NOAA graph below shows the percentage of the planet at an all-time high for each January since 1951 (hot in red, cold in blue). In January 2021, 5.93% of the world’s surface reached a record temperature. Only the months of January 2016 and 2020 saw higher percentages. Africa has experienced unprecedented temperatures. North America as a whole experienced its second warmest January.

Source: NASA, NOAA, global-climat.

Source : NOAA

La disparition de la glace // Ice disappearance

Une étude réalisée par des glaciologues de l’Université de Leeds en Grande-Bretagne et publiée le 25 janvier 2021 dans la revue The Cryosphere confirme la fonte rapide de la glace dans le monde. Les auteurs de l’étude expliquent que la glace terrestre fond plus rapidement aujourd’hui qu’au milieu des années 1990. Au final, on estime que la glace de mer, les calottes glaciaires et les glaciers dans le monde ont perdu dans leur ensemble 28 000 milliards de tonnes de glace depuis le milieu des années 1990. La vitesse de fonte annuelle de la glace est actuellement environ 57% plus rapide qu’il y a trois décennies.

La fonte de la glace terrestre sur les glaciers de l’Antarctique, du Groenland et des montagnes en général a ajouté suffisamment d’eau aux océans au cours des trois dernières décennies pour faire monter leur niveau moyen de 3,5 centimètres dans le monde. La perte de glace sur les glaciers des montagnes a représenté 22 pour cent de la perte totale annuelle de glace. Ce chiffre est remarquable quand on sait que cette fonte ne représente qu’environ 1 pour cent de toute la glace à la surface des terres.

Dans l’ensemble de l’Arctique, la surface occupée par la glace de mer rétrécit à une vitesse incroyable. 2020 a connu la deuxième plus faible étendue de glace de mer depuis l’apparition des données satellitaires il y  40 ans. En disparaissant, la glace de mer expose des zones présentant une eau sombre qui absorbe le rayonnement solaire au lieu de le renvoyer vers l’espace. Cette «amplification arctique» accélère la hausse des températures dans la région.

La température atmosphérique dans le monde a augmenté d’environ 1,1 degré Celsius depuis l’époque préindustrielle. Ce qui est particulièrement inquiétant, c’est que dans l’Arctique, la vitesse de réchauffement a été plus du double de la moyenne mondiale au cours des 30 dernières années.

À l’aide de données satellitaires couvrant la période 1994 – 2017, des mesures sur sites et des simulations informatiques, les scientifiques britanniques qui ont rédigé l’étude ont calculé que le monde perdait en moyenne 0,8 billion de tonnes métriques de glace par an dans les années 1990. Aujourd’hui, ce chiffre atteint 1,2 billion de tonnes métriques par an. [1 billion = 1012]

Source: Reuters, Yahoo News.

——————————————-

 A study made by glaciologists at Leeds University in Britain and published on January 25th, 2021 in the journal The Cryosphere confirms tha fast melting of ice around the world. The authors of the study explain that Earth’s ice is melting faster today than in the mid-1990s. Altogether, an estimated 28 trillion metric tons of ice have melted away from the world’s sea ice, ice sheets and glaciers since the mid-1990s. Annually, the melt rate is now about 57 percent faster than it was three decades ago.

The melting of land ice on Antarctica, Greenland and mountain glaciers has added enough water to the ocean during the last three decades to raise the average global sea level by 3.5 centimetres. Ice loss from mountain glaciers accounted for 22 percent of the annual total ice loss, which is noteworthy considering it accounts for only about 1 percent of all land ice atop land.

Across the Arctic, sea ice is also shrinking at an incredible speed. 2020 was the second-lowest sea ice extent in more than 40 years of satellite monitoring. As sea ice vanishes, it exposes dark water which absorbs solar radiation, rather than reflecting it back out of the atmosphere. This ‘Arctic amplification’ boosts regional temperatures even further.

The global atmospheric temperature has risen by about 1.1 degrees Celsius since pre-industrial times. But in the Arctic, the warming rate has been more than twice the global average in the last 30 years.

Using 1994–2017 satellite data, site measurements and some computer simulations, the British scientists who wrote the study calculated that the world was losing an average of 0.8 trillion metric tons of ice per year in the 1990s, but about 1.2 trillion metric tons annually in recent years.

Source : Reuters, Yahoo News.

Photo : C. Grandpey