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Une histoire de températures // About temperatures

Comme je l’ai écrit précédemment, une température de 54,4°C (130°F) a été enregistrée à 15h41 le 16 août 2020 dans la Vallée de la Mort. C’est probablement la température la plus élevée jamais enregistrée sur Terre. Cependant, pour que le record soit officiel, il doit être calidé par l’Organisation Météorologique Mondiale.
Un précédent record de 58°C (136,4°F) a été enregistré en 1922 à El Azizia, en Libye, mais il a été invalidé 90 ans plus tard en raison du type de surface sur lequel il avait été enregistré. On dit souvent que Dallol, en Éthiopie, est le lieu le plus chaud de la planète, mais aucune température officielle n’a jamais été publiée.
Selon le National Park Service, la Vallée de la Mort est très chaude en raison de sa «géographie, du manque d’eau et de la chaleur torride.» Il tombe moins de 5 centimètres de pluie chaque année dans la Vallée dont un point se trouve à 85 mètres sous le niveau de la mer. De plus la Vallée est entourée de chaînes de montagnes de tous les côtés. L’air chaud, plus léger, s’élève et est piégé par les chaînes de montagnes environnantes. Il se refroidit et, plus lourd, redescend dans la Vallée où il est comprimé et chauffé par la pression de l’air à une aussi basse altitude.
Plusieurs articles parus dans la presse américains font remarquer que la Vallée de la Mort a peut-être la température de l’air la plus chaude enregistrée sur Terre, mais il existe d’autres points chauds sur Terre. Ainsi, la température des sources chaudes dans le Parc National de Yellowstone peut atteindre plus de 120°C.

Les bouches hydrothermales – les fameux fumeurs noirs – au fond de l’océan crachent des liquides pouvant atteindre des températures supérieures à 400°C. Certains organismes – les extrémophiles – se sont adaptés à ces environnements hostiles.
La température du noyau de la Terre est d’environ 6100°C. Notre planète a un noyau interne en fer solide et un noyau externe en fer liquide. C’est entre ces deux zones que se situe la température à laquelle le fer sous pression fond. Pour la simuler, des scientifiques français ont réussi à reproduire ces conditions physiques en comprimant entre des enclumes en diamant, jusqu’à 200 gigapascals de pression, des échantillons de fer chauffés par un puissant  laser et analysés en temps réel par la diffraction par rayons X. Ils en ont déduit une température de 6000°C ± 500 °C à la limite entre le noyau solide et le noyau liquide de la Terre.

En ce qui concerne le Soleil, son noyau aurait une température d’environ 26 millions de degrés Fahrenheit, soit environ 15 millions de degrés Celsius.
En fait, la température la plus chaude de l’univers a été atteinte à proximité de Genève, en Suisse. Les scientifiques et les ingénieurs du CERN qui travaillent sur le Grand collisionneur de hadrons (LHC) ont déjà obtenu des températures de plusieurs milliards de degrés Celsius. Avec les collisions d’ions plomb, les expériences LHC vont pouvoir étudier un état de la matière qui a existé juste après le Big Bang, à une température atteignant plusieurs milliers de milliards de degrés Celsius !

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As I put it before, a temperature of 130°F (54,4°C) was recorded at 15:41 on August 16th, 2020 in the Death Valley. It was probably the highest temperature ever recorded on Earth. However, to be official, the record needs to be checked by the World Meteorological Organization.

A previous record of 136.4°F (58°C) was recorded in 1922 in El Azizia, Libya, but was disqualified 90 years later as the record could have been off by as much as seven degrees due to the type of surface it was recorded on. Dallol, Ethiopia, has been dubbed as the hottest regularly inhabited place on Earth, but no official temperature has ever been released.

Death Valley is very hot because of its “geography, the lack of water, and blistering heat”, according to the National Park Service. Less than 5 centimetres of rain fall in the valley which dips 85 metres below sea level and is surrounded by mountain ranges on all sides. As a consequence; hot air rises and is trapped by the surrounding mountain ranges. It cools and falls back into the valley, where it is compressed and heated by air pressure found at such low elevations.

According to several articles in the American press, Death Valley may have the hottest recorded air temperature on Earth, but there are other hot spots on Earth. Temperatures in the geothermal pools at Yellowstone National Park, for instance, can spike to over 120°C.

Hydrothermal vents at the bottom of the ocean spit out liquids that can reach temperatures of over 400°C. Some organisms—extremophiles—have adapted to live life in these severe environments.

The temperature of Earth’s core is about 6100°C. Earth has a solid iron inner core and a liquid iron outer core. The boundary between the two is expected to be the temperature at which pressurized iron melts. To estimate this number, scientists placed a tiny piece of iron between two diamond points, heated up the experiment with a laser and squeezed. To get the precise temperature, they measured how x-rays trained on the spec of iron were diffracted.

As far as the Sun is concerned, its core is said to have a temperature of about 26 million degrees Fahrenheit, or about 15 million degrees Celsius.

Surprisingly, the hottest temperature in the universe can be found outside of Geneva, Switzerland. Scientists and engineers at the CERN’s Large Hadron Collider (LHC) have been smashing atoms together in a slew of incredible experiments. Temperatures inside these chambers have reached several billion degrees Celsius. With the collision of lead ions, LHC experiments will allow to study a state of matter that existed just after the Big Bang, at a temperature reaching several trillions of degrees Celsius!

Badwater, le point le plus bas de la Vallée de la Mort (Photo : C. Grandpey)

Source chaude à Yellowstone (Photo : C. Grandpey)

Explosion solaire (Source : NASA)

Vers un froid solaire? // Toward a solar cold?

Dans une nouvelle étude publiée récemment dans la revue Temperature, une chercheuse russe démontre que le Soleil est entré dans le Grand Minimum Solaire de l’ère moderne (2020-2053) qui conduira à une réduction significative du champ magnétique et de l’activité solaires – comme pendant le Minimum de Maunder – et donc à une réduction notable de la température sur Terre.
Le Soleil est la principale source d’énergie pour toutes les planètes du système solaire. Cette énergie atteint la Terre sous forme de rayonnement solaire à différentes longueurs d’onde, appelée Irradiance Solaire Totale (TSI pour Total Solar Irradiance). Les variations de l’irradiance solaire entraînent un réchauffement de la haute atmosphère planétaire  et des processus complexes de transport de l’énergie solaire vers une surface planétaire.
Dans son étude, la scientifique démontre que les progrès récents réalisés dans la compréhension du rôle du champ magnétique de fond solaire dans la définition de l’activité solaire et dans la quantification des magnitudes du champ magnétique à différents moments ont permis une prévision fiable de l’activité solaire sur une échelle de temps d’un millénaire.
Cette approche a révélé la présence non seulement de cycles solaires de 11 ans, mais aussi de grands cycles solaires d’une durée de 350 à 400 ans. Ces grands cycles se forment par les interférences de deux ondes magnétiques de fréquences proches mais non égales produites par la double action de la dynamo solaire à différentes profondeurs à l’intérieur du Soleil. Ces grands cycles sont toujours séparés par de grands minima solaires – comme le Minimum de Maunder – qui se sont régulièrement produits dans le passé, formant les minima bien connus de Maunder, Wolf, Oort et Homeric, par exemple.
Au cours de ces grands minima solaires, il y a une réduction significative du champ magnétique solaire et de l’irradiance solaire, ce qui génère une réduction des températures sur Terre.
Le Grand Minimum Solaire le plus récent s’est produit pendant le Minimum de Maunder qui a duré 65 ans, de 1645 à 1710. Pendant cette période, les températures ont plongé dans une grande partie de l’hémisphère nord. Cela s’est probablement produit parce que l’irradiance solaire totale a été réduite de 0,22%, ce qui a entraîné une diminution de 1,0 à 1,5 ° C de la température terrestre moyenne, principalement en Europe dans l’hémisphère nord. Cette diminution apparemment faible de la température moyenne dans l’hémisphère nord a provoqué le gel des rivières, de longs hivers froids et des étés froids.
Au cours du Grand Minimum Solaire à venir – il a commencé en 2020 et devrait durer jusqu’en 2053 – il faut s’attendre à une réduction de la température terrestre moyenne jusqu’à 1,0°C, en particulier, pendant les périodes de minima solaires entre les cycles 25-26 et 26-27, c’est à dire dans la décennie 2031-2043.
La baisse de la température terrestre au cours des 30 prochaines années peut avoir des conséquences importantes sur la croissance de la végétation, l’agriculture, les approvisionnements alimentaires et les besoins de chauffage dans les hémisphères nord et sud. Ce refroidissement global pendant le prochain grand minimum solaire (2020–2053) est susceptible de compenser les effets du réchauffement climatique pendant trois décennies et exigerait des efforts intergouvernementaux pour s’attaquer aux problèmes qui affecteraient la population de la Terre.
Référence de l’étude :
« Modern Grand Solar Minimum will lead to terrestrial cooling » – Valentina Zharkova (2020) – Temperature – DOI : 10.1080/23328940.2020.1796243 – OPEN ACCESS

Annoncé également par la NASA, le Grand Minimum Solaire est bel et bien une réalité scientifique. L’agence américaine précise que le prochain cycle du soleil, le cycle 25, pourrait voir le plus faible nombre de taches depuis 200 ans.

La diminution de l’activité solaire pourrait-elle générer un refroidissement de l’atmosphère? Plusieurs éléments semblent aller dans ce sens. Les précédents refroidissements, c’est à dire les minima de Maunder et de Dalton,  eurent lieu en même temps qu’une diminution forte des taches solaires, donc de l’activité de notre étoile.

Les météorologues restent toutefois très prudents quant à la baisse des températures annoncée. Ils expliquent que ce n’est pas une preuve formelle mais un indice remarquable. Il se peut qu’un refroidissement se produise sur plusieurs décennies, mais la question est de savoir s’il parviendra à compenser l’accélération du réchauffement climatique actuel.

Source: The Watchers, NASA.

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In a new study published recently in the journal Temperature, a Russian researcher demonstrates that the Sun has entered into the modern Grand Solar Minimum (2020 – 2053) that will lead to a significant reduction of the solar magnetic field and activity like during Maunder minimum leading to a noticeable reduction of terrestrial temperature.

The Sun is the main source of energy for all planets of the solar system. This energy is delivered to Earth in a form of solar radiation in different wavelengths, called total solar irradiance. Variations of solar irradiance lead to heating of upper planetary atmosphere and complex processes of solar energy transport toward a planetary surface.

In her study, the scientist demonstrates that recent progress with the understanding of the role of solar background magnetic field in defining solar activity and with quantifying the observed magnitudes of the magnetic field at different times enabled reliable long-term prediction of solar activity on a millennium timescale.

This approach revealed the presence of not only 11-year solar cycles but also of grand solar cycles with a duration of 350 – 400 years. These grand cycles are formed by the interferences of two magnetic waves with close but not equal frequencies produced by the double solar dynamo action at different depths of the solar interior. These grand cycles are always separated by grand solar minima of Maunder minimum type, which regularly occurred in the past forming well-known Maunder, Wolf, Oort, Homeric, and other grand minima.

During these grand solar minima, there is a significant reduction of the solar magnetic field and solar irradiance, which impose the reduction of terrestrial temperatures.

The most recent grand solar minimum occurred during the Maunder Minimum which lasted 65 years, from 1645 to 1710. During this period, the temperatures across much of the northern hemisphere plunged. This likely occurred because the total solar irradiance was reduced by 0.22% that led to a decrease of the average terrestrial temperature measured mainly in the northern hemisphere in Europe by 1.0 – 1.5 °C. This seemingly small decrease in the average temperature in the northern hemisphere led to frozen rivers, cold long winters, and cold summers.

During the next grand minimum – it began in 2020 and will probably last until 2053 – one would expect to see a reduction of the average terrestrial temperature by up to 1.0 °C, especially, during the periods of solar minima between the cycles 25 – 26 and 26 – 27, e.g. in the decade 2031 – 2043.

The reduction of a terrestrial temperature during the next 30 years can have important implications for different parts of the planet on growing vegetation, agriculture, food supplies, and heating needs in both northern and southern hemispheres. This global cooling during the upcoming grand solar minimum (2020–2053) can offset for three decades any signs of global warming and would require inter-government efforts to tackle problems that would affect the whole population of the Earth.

Reference of the study:

« Modern Grand Solar Minimum will lead to terrestrial cooling » – Valentina Zharkova (2020) – Temperature – DOI: 10.1080/23328940.2020.1796243 – OPEN ACCESS

Also announced by NASA, the Great Solar Minimum is indeed a scientific reality. The US Agency says the Sun’s next cycle, Cycle 25, may see the lowest number of spots in 200 years.
Could the decrease in solar activity cause the atmosphere to cool? Several elements seem to point in this direction. The previous coolings, e.g the Maunder and Dalton minima, took place at the same time as a strong decrease in sunspots, and therefore in the activity of our star.
However, meteorologists remain very cautious about the announced drop in temperatures. They explain that this is not formal proof but a remarkable clue. Cooling may occur over several decades, but the question is whether it will offset the acceleration of current global warming. :

Source: The Watchers, NASA.

400 années de taches solaires, avec le célèbre Minimum de Maunder (Source: Wikipedia)

Confirmation de la fonte rapide de l’Arctique // Confirmation of the Arctic’s rapid melting

Une nouvelle étude par des scientifiques de l’Université de Copenhague, publiée dans Nature Climate Change, explique et confirme que l’Océan Arctique se réchauffe d’un degré Celsius chaque décennie, le rythme le plus rapide depuis la dernière période glaciaire. S’appuyant sur 40 ans d’observations, les auteurs de l’étude indiquent que ce réchauffement rapide est une menace pour la glace arctique et que les températures ont augmenté beaucoup plus rapidement que le prévoyaient les modèles climatiques.
Les scientifiques ont comparé l’évolution actuelle des températures dans l’Arctique avec les fluctuations climatiques observées – grâce aux carottes glaciaires – au Groenland pendant la période glaciaire il y a 120 000 à 11 000 ans. En 40 ans, la température moyenne de l’Océan Arctique, dans la plupart des sites de mesures, a augmenté de 1°C par décennie. Dans la Mer de Barents et autour de l’archipel norvégien du Svalbard, la température a même augmenté de 1,5°C par décennie au cours de cette même période. Ces hausses de température sont si rapides que des changements rapides similaires n’ont été observés que pendant la dernière période glaciaire. Au cours de cette dernière, les analyses des carottes de glace ont révélé que les températures sur la calotte glaciaire du Groenland avaient augmenté plusieurs fois, entre 10 et 12 degrés Celsius, sur une période de 40 à 100 ans.
Jusqu’à présent, les modèles climatiques prévoyaient que les températures de l’Arctique augmenteraient lentement et de manière stable. Cependant, les analyses fournies par la dernière étude démontrent que ces changements évoluent à un rythme beaucoup plus rapide que prévu. Les chercheurs expliquent que c’est une très mauvaise nouvelle pour la concentration de glace dans l’Arctique et demandent – une fois de plus! – que les gouvernements réduisent les gaz à effet de serre, comme cela est prévu dans l’accord de Paris, afin de ralentir la hausse des températures.
Les auteurs de l’étude préviennent que les changements se produisent si rapidement pendant les mois d’été que la glace de mer est susceptible de disparaître plus rapidement que l’ont prévu la plupart des modèles climatiques. Il faut continuer à surveiller de près les changements de température et incorporer les bons processus climatiques dans ces modèles.
Dans sa conclusion, l’étude recommande de se concentrer davantage sur l’Arctique afin que les scientifiques puissent mieux prédire l’impact d’un changement climatique rapide sur la région.
Source: Yahoo News U.S.

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 A new research by the University of Copenhagen, published in Nature Climate Change, confirms that the Arctic Ocean is warming by one degree Celsius each decade, at the fastest rate since the last Ice Age. Relying on 40 years of observations, the authors of the study indicate that this rapid heating is a threat to the Arctic ice, and temperatures have risen far more sharply than their models predicted.

The scientists have compared current temperature changes in the Arctic with climate fluctuations that we know from Greenland during the ice age between 120,000-11,000 years ago. Over 40 years, the average temperature of the Arctic Ocean in most places increased by 1°C per decade, and over the Barents Sea and around Norway’s Svalbard archipelago temperatures have increased by 1.5°C per decade throughout the period. These temperature rises are so extreme that similar rapid changes were only seen during the last Ice Age. During that period, analyses of ice cores revealed that temperatures over the Greenland Ice Sheet increased several times, between 10 to 12 degrees Celsius, over a 40 to 100-year period.

Until now, climate models predicted that Arctic temperatures would increase slowly and in a stable manner. However, the researchers’ analysis demonstrates that these changes are moving along at a much faster pace than expected. They say this is worrying news for the concentration of ice in the Arctic and recommend – one again ! – that governments reduce greenhouse gases as set out in the Paris agreement to slow the temperature rises.

The authors of the study warn that changes are occurring so rapidly during the summer months that sea ice is likely to disappear faster than most climate models have ever predicted. One should continue to closely monitor temperature changes and incorporate the right climate processes into these models.

In its conclusion, the study recommends more focus on the Arctic so scientists can better predict the impact of rapid climate change on the area.

Source : Yahoo News U.S.

Photo : C. Grandpey

Point de non-retour pour les glaciers pyrénéens

Le 29 septembre 2018, au retour d’un séjour dans les Pyrénées, j’expliquais que la situation climatique et glaciaire était préoccupante, voire catastrophique. Depuis le sommet du Pic du Midi de Bigorre, les traces de neige ou de glace étaient quasiment inexistantes sur l’ensemble du massif. Cette triste constatation n’est guère surprenante. En effet, entre 1959 et 2010, les températures ont augmenté dans les Pyrénées de 1,2°C. Les climatologues de Météo France pensent qu’elles pourraient augmenter de 4°C à l’horizon 2050 et de 7°C à la fin du 21ème siècle !

Le compte Twitter Météo Pyrénées compare, en images, le recul perpétuel des glaciers dans les Pyrénées, en particulier depuis une trentaine d’années. Vous trouverez l’ensemble des images sur le site actu.fr.

Les climatologues de la région publient des photos comparatives des glaciers, photographiés en juillet et août, à des dizaines d’années d’écart. Ces photos parlent plus que les longs discours. Certains glaciers qui s’étendaient sur plusieurs hectares de montagne  il y a un siècle comme ceux du Taillon, au dessus de Gavarnie (Haute-Pyrénées), ou du Seil de la Baque vers Luchon (Haute-Garonne) sont, en effet, se sont réduits comme peau de chagrin…

Le 18 septembre 2017, j’ai publié une note à propos du glacier d’Aneto sur lequel s’attardent également les climatologues pyrénéens. Au début du mois d’août 2020, sur les 30 à 40 mètres de glace encore présents sur l’Aneto, on pouvait encore mesurer 1,10 à 1,30 mètre de neige hivernale. Avec les fortes chaleurs enregistrées depuis le début du mois d’août, cette neige est en train de fondre rapidement et le glacier va être de nouveau à vif. C’est tous les ans la même chose : les étés passent et il n’y a plus suffisamment d’accumulation de neige pour empêcher les glaciers d’être à vif.

Le compte Météo Pyrénées a également posté deux photos prises à un mois d’intervalle, en juillet puis août 2020, sous le glacier du Seil de la Baque dans le Luchonnais. Le recul des glaciers pyrénéens a été spectaculaire au cours des six dernières années. C’est le cas du glacier de l’Oulette situé au pied du Vignemale, entre 2300 et 2400 mètres d’altitude ; son recul est impressionnant entre 2008 et 2019. À ce rythme, il risque de disparaître dès les prochaines années. Pareil pour le glacier du Seil de la Baque dans le Luchonnais. Il n’y a quasiment plus rien par rapport à ce que l’on pouvait y trouver il y a 20 ans.

Les climatologues de  Météo Pyrénées constatent que 17 glaciers ont été rayés de la carte entre 2000 et 2016 et le phénomène va malheureusement se poursuivre inexorablement car rien n’est fait pour ralentir le réchauffement climatique. On se dirige vers la disparition totale, à très court terme, de tous les glaciers pyrénéens, en tout cas bien avant 2050 qui était la date avancée par les climatologues jusqu’à ces dernières années. Les températures en haute montagne sont un indicateur sans appel. Le 17 septembre 2018, j’expliquais sur ce blog que cela faisait 91 jours le 15 septembre qu’il n’y avait pas eu de gel au Pic du Midi de Bigorre, à 2877 mètres d’altitude. La dernière journée de gelée – avec – 1,6°C – datait du 14 juin.

Comme ceux du Groenland, les glaciers des Pyrénées ont bel et bien atteint le point de non retour !

Cirque de Gavarnie et brèche de Roland vus depuis le Pic du Midi (Photo : C. Grandpey)

Glacier d’Aneto en 1986 et 2009 (Source : Swisseduc)