Sciences dessus dessous

Sciences dessus dessous - Auteur
  • Jean-François Cliche

    Ce blogue suit pour vous l'actualité scientifique, la décortique, et initie des échanges à son sujet.
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    Lundi 29 août 2011 | Mise en ligne à 10h55 | Commenter Commentaires (32)

    Caprices d’ouragan

    À lire en ce lendemain d’ouragan-changé-en-tempête-tropicale : deux papiers sur l’«art», difficile et imparfait, de la prédiction du comportement souvent capricieux d’un ouragan. L’un est paru dans Sciences et Avenir, l’autre dans le New York Times.

    Essentiellement, comme je l’expliquais il y a deux semaines dans une chronique un peu plus prémonitoire que je ne l’aurais souhaité, les ouragans sont des sortes de «moteurs thermiques». Quand une dépression atmosphérique passe dans une (vaste) région de l’océan où :

    1. l’eau de surface est chaude (au moins 26,5°C), et ce sur une profondeur minimale d’une cinquantaine de mètre
    2. la température de l’air à une certaine altitude est telle que cela favorise la condensation,

    alors une sorte de «mécanique infernale» peut se mettre en branle et, souvent mais pas nécessairement, dégénérer en ouragan. Afin de simplifier et de faire court (pour plus de détails, voir ma chronique et/ou l’un des liens qui suivent, en particulier ce très beau site), on peut dire qu’en s’évaporant, l’eau prend de l’énergie contenue dans l’océan et, en se condensant plus eau, la retransmet à l’air. Comme l’air chaud est moins dense et a tendance à s’élever, cela a pour effet, grosso modo, de créer une sorte de «colonne d’aspiration» vers laquelle converge l’air des alentours. En soufflant sur l’océan chaud, le vent qui en résulte se gorge d’encore plus de vapeur d’eau, ce qui provoque encore plus de condensation quand la vapeur atteint une certaine altitude, ce qui augmente encore plus la quantité d’énergie transférée de l’océan à l’atmosphère, et ainsi de suite…

    Mais entre la compréhension générale du phénomène et la modélisation beaucoup plus fine qui permet de faire des prédictions, il y a une monde de différences. Tant qu’il s’agit de prévoir où va arriver un ouragan, nos modèles sont très bons, disent S&A et le Times. Mais pour connaître à l’avance la force qu’aura un ouragan quand il touchera le continent, il faut détenir des informations sur ce qui se passe au cœur même du système, ce qui est loin d’être évident. C’est pourquoi les spécialistes se sont trompés sur la force qu’Irène (ou ce qu’il en restait) aurait en arrivant à New York.


    • J’aimerais savoir :

      Où puis-je trouver des informations précises et globales sur la fréquence et la gravité des catastrophes naturelles. On dit qu’il y a une constante augmentation des catastrophes, j’imagine que cette information est appuyée par des données fiables depuis plusieurs décénies et qui sont aussi réparties de façon égales sur le globe (exemple : plus difficile de tous les connaître avant l’arrivée des satellites).

      Puisque la preuve de l’influence des changements est faite, où puis-je trouver cette preuve? Ça serait utile pour faire taire les climato-sceptiques.

      Il y a un graph général ici, qui montre une augmentation : http://www.grid.unep.ch/product/publication/download/article_climate_change_hazards.pdf
      Mais le lien avec le réchauffement n’est pas toujours évident. Le site du Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, aux É-U, explique très bien pourquoi, du moins en ce qui concerne les ouragans : les facteurs qui influencent la météo sont très nombreux et peuvent réagir au réchauffement de plusieurs façons différentes (dont les effets s’annulent parfois).
      Ainsi, sur les ouragans, on peut d’une part se dire qu’il y en aura plus parce que la surface de l’océan sera plus chaude en moyenne. Mais d’autre part, le réchauffement semble aussi augmenter la différence de vitesse des vents en basse et haute troposphère — or de fortes différences tendent à «déstructurer» les ouragans et à les empêcher de se former.
      JFC

    • @ needle :
      Le numéro hors-série de Science & Vie présentement en kiosque parle entre autre de ce sujet.
      C’est le numréo : la Terre, planète à haut risque

    • @needle
      La réponse est dans Don Quichote de Cervantes. Il y aura toujours des chasseurs de moulin à vent.

    • Pourtant, les prévisions concernant Irene mentionnaient déjà qu’elle serait une simple tempête tropicale en arrivant à New York. Et cela au moins trois jours avant qu’elle ne frappe New York et que le Président et le maire Bloomberg ordonnent une évacuation des zones considérées à risque. On dirait que tout le monde pense que la situation a changé soudainement à la dernière minute. Je ne sais pas trop quels sites de prévision vous avez consulté pour ça. Et quand ils parlaient d’un monstre, c’était surtout en rapport avec la taille de L’ouragan plus qu’en rapport avec sa force.

      @needle,

      l’ouragan Hazel 1954 a été très ravageur et a atteint Toronto. Utiliser les catastrophes climatiques pour faire taire les sceptiques n’est certainement pas la bonne approche à mon avis. Et il ne faudra pas nier non plus que nos modèles climatiques sont imprécis, je parle bien des modèles climatiques. D’ailleurs, il y avait un article là-dessus sur Cyberpresse la semaine dernière. La mécanique de la formation des nuages telle qu’elle était comprise à ce jour s’avère erronnée. Des travaux dans les chambres à brouillard au CERN ont permis de comprendre que nous faisions fausse route et que nos modèles ne sont donc pas appropriés tels qu’ils sont. Les sceptiques n’ont pas le monopole des arguments bidons, beaucoup de croyants disent aussi n’importe quoi concernant le climat, mais comme ils sont du côté de la majorité scientifique ils se croient blindés.

      A titre d’exemple, un raisonnement fallacieux pour expliquer un phénomène bel et bien vérifié. La terre tourne autour du soleil parce que des anges invisibles poussent la terre. Chez les climato-crédules, il s’en trouve aussi bon nombre pour soutenir ce genre d’arguments à chaque fois qu’il fait un peu trop chaud ou bien qu’il pleut un peu trop.

      Sur le classement prévu d’Irene à New York, c’est moi qui étais dans l’erreur. Merci de me l’avoir signalé.
      JFC

    • @needle Il faut faire attention. La principale difficulté est de séparer les effets dus aux changements climatiques de ceux de l’augmentation de la population.

      Il y a eu quelques articles qui semble indiquer qu’il y a une augmentation des événements extrêmes mais ce n’est pas très robuste. Le principal problème est la rareté des phénomènes extrêmes ce qui rend les statistiques très sensibles à un petit nombre d’événements.

    • @needle
      “Puisque la preuve de l’influence des changements est faite, où puis-je trouver cette preuve? Ça serait utile pour faire taire les climato-sceptiques.”

      Vous assumez qu’il est possible de faire admettre des faits scientifiques aux climato-sceptiques, quand ces faits vont à l’encontre de leurs croyances. Je vous souhaite la meilleure des chances… :-)

    • @cjulie

      Je suis totalement d’accord avec vous. Les croyances sont imperméables aux arguments scientifiques. Les climato-sceptiques, les conspirationnistes et les religieux seront toujours emprisonnés dans leur monde rassurant grâce au phénomène d’apophénie (terme qui signifie voir des liens entre des choses qui n’en n’ont pas vraiment).

      La méthode scientifique a été élaborée dans le but d’éliminer ce biais qui n’épargne aucun être humain. Nous voyons tous des formes dans les nuages et dans les constellations d’étoiles. Mais quand on doit regarder des chiffres, des graphiques ou tout autres résultats scientifiques, il faut être capable de se débarrasser de ça afin de pouvoir réfléchir logiquement.

      Mais quand on CROIT en quelque chose, les liens qui n’existent pas prolifèrent dans le cerveau et on croit en n’importe quoi même si ce n’est pas logique. Exemples: L’humain n’est pas responsable du réchauffement global (j’ai lu ça sur le net), le 11 septembre est une conspiration (j’ai lu ça sur le net), Dieu existe (le prêtre de ma paroisse me l’a dit).

    • @dcsavard Par expérience, les arguments climato-scpetique sont soient non pertinents, faux ou carrément mensongers. Par exemple, le commentaire au sujet de l’expérience CLOUD, fait partie des arguments non pertinent. En effet, cette expérience a montré qu’il y avait encore du travail à faire au niveau des mécanismes de nucléation. En effet, les détails de comportement de la microphysique des nuages ne sont pas inclus, ni dans les modèles climatologiques, ni dans les modèles météorologiques. En fait, seul les chercheurs qui travaillent sur la micro-physique des nuages vont peut-être modifier leur modèle. Peut-être parce que j’ai vu passer un commentaire d’un chercheur du domaine indiquant que les résultats du CERN correspondent à ce qu’ils ont dans leur modèle.

    • @yvan_dutil,

      votre approche dogmatique du sujet ne fait pas honneur à la science. Vous savez très bien que les modèles actuels ne sont que des modèles et qu’ils ne tiennent pas compte de tous les facteurs susceptibles d’influencer le climat. La formation des nuages est un élément clé des modèles climatologiques. De plus, vous savez aussi très bien que les modèles n’ont pas été en mesure de prévoir le refroidissement du climat dû à l’utilisation intensive de charbon en Chine parce que les poussières de combustion en suspension qui augmentent l’opacité n’étaient pas tenues en ligne de compte par les modèles à ce jour.

      Vous, ce que vous êtes en train de dire c’est que les modèles ont atteint un tel degré de perfection qu’à toute fin pratique nous savons tout sur le climat et qu’il n’y a donc plus lieu de poursuivre les recherches pour améliorer les modèles ou valider s’il n’existe pas d’autres facteurs dont il faudrait tenir compte.

      Venant d’un scientifique, je trouve votre attitude aberrante.

    • @dcsavard Un modèle reste un modèle. Cependant, il est utile dans la mesure où il décrit l’essentiel de la physique de phénomène étudié. On peut toujours raffiner un modèle et c’est ce que font les climatologues à temps plein. Cependant, ce n’est pas parce que l’on raffine un modèle que les conclusions d’un modèle plus simple sont fausses. On pourrait calculer la structure d’un bâtiment à partir de principes premiers basées sur la mécanique quantique et la relativité générale, cela ne changera rien au résultat final.

      Or, les modèles climatiques tiennent comptent de la contribution des aérosols. Dans le cas qui nous intéresse, quelques chercheurs ont été d’expliqué la ralentissement “apparent” depuis 1998 par une augmentation de la production d’aérosol par la Chine. Le hic, c’est que ce ralentissement n’est qu’apparent.

      En effet, ce comportement peut s’expliquer facilement par la simple inclusion de phénomènes bien connus sur le climat, El Nino étant le plus important. Ainsi, Tamino s’est amusé à soustraire EL Nino, les aérosols volcaniques et le flux solaire du signal de la variation de température globale. ( http://larvatusprodeo.net/2011/01/21/climate-clippings-12/adj1yr/). Aucun ralentissement n’est apparent. Kaufmann et al ont suivi une approche similaire mais ajouté une contribution des aérosols chinois. Cependant, cette correction n’apparait pas nécessaire.

    • @yvan_dutil

      Je suis d’accord avec votre commentaire.

      Dans tout modèle, il y a une dose d’empirisme – tout dépend de l’échelle du problème que l’on veut étudier. D’ailleurs, à l’échelle moléculaire, tout modèle est empirique ! Comme le disaient si bien Box et Draper: Remember that all models are wrong; the practical question is how wrong do they have to be to not be useful…

    • @yvant_dutil

      En effet, ça devient lassant ces arguments du type “ce n’est qu’un modèle” ou encore pire “ce n’est qu’une théorie”. Pour avoir le privilège de porter le nom de modèle ou de théorie, un concept scientifique doit avoir fait ses preuves en ayant démontré qu’il reproduit bien les données expérimentales selon la précision des mesures que la technologie nous permet.

      Par exemple le modèle atomique de Thomson nous parait un peu ridicule aujourd’hui mais n’était pourtant pas totalement faux (l’atome est bel et bien un mélange de charges positives et négatives qui s’équilibrent). Des mesures expérimentales plus précises et des développements théoriques plus élaborés ont permis de démontrer que la distribution de ces charges est beaucoup plus complexe que ce que Thomson croyait mais l’idée de base reste tout de même valide. Même chose pour les fusées, sondes spatiales et autres satellites qui fonctionnent encore très bien en utilisant seulement la mécanique newtonienne, sans tenir compte de la relativité générale.

      En plus, la puissance de calcul dont nous disposons aujourd’hui permet de tester rapidement la validité d’un modèle via des simulations informatiques. Si une simulation reproduit bien les mesures de température, c’est que le modèle climatique est valide, du moins pour ce qu’on veut en faire. Et s’il y a un phénomène que le modèle ne reproduit pas, il est facile d’ajouter des facteurs comme ceux que vous avez mentionné afin d’en mesurer les effets.

      @cjulie

      J’adore la citation de Box et Draper. C’est tellement vrai!

    • @yvan_dutil,

      il demeure que les modèles sont corrigés après coup. Rien ne laisse supposer que parce que jusqu’à maintenant les corrections ne remettent pas en cause certaines «prévisions» que ce sera nécessairement le cas lorsqu’il y aura une déviation significative. Je mets «prévisions» entre guillements parce que pour l’heur, il ne s’agit que de faire des prévisions passées puisque les prévisions futures ne sont pas encore vérifiables.

      Il suffirait d’un simple facteur inconnu, mal compris, mal calculé à l’impact sur ou sous-estimé pour que le modèle puisse dévier significativement à long terme.

      Remarquez, je ne suis pas en train de dire non plus que les modèles ne pourraient pas non plus s’avérés suffisamment exacts. J’en ai contre cette attitude chez certains de vouloir faire taire tout questionnement. Ça, c’est carrément anti-scientifique.

    • @jaylowblow,

      ce n’est pas parce qu’un modèle n’est pas totalement faux (référence à votre discussion sur le modèle atomique de Thompson) qu’il est valable pour autant. Expliquer le mouvement des planètes à l’aide d’anges qui les poussent était un modèle satisfaisant à une certaine époque. Par contre, son pouvoir prédictif était totalement nul. La validité ou l’invalidité des modèles climatiques ne peut se vérifier que sur de très longues périodes de temps.

      Autre chose, il ne faudrait pas non plus négliger les intérêts particuliers de certains dans cette discussion.

    • @dcsavard Il est clair que les modèles actuels contiennent l’essentiel de la physique atmosphérique. Lorsque l’on fait rouler les modèles les résultats sont semblables aux observations. S’il manquait beaucoup de physique ce ne serait pas le cas. Par exemple, dans le cas qui nous intéresse, tous les effets dus au Soleil seraient apparus clairement depuis longtemps dans les données quel que soit le mécanisme en jeu. Or, ce n’est pas le cas, contrairement à ce que certains peuvent affirmer.

      Pour ce qui est des prévisions, la plus grande incertitude ne vient pas de la physique pour le moment mais des aspects socio-politico-économique de production d’énergie. Ceci dit, de l’aveu général, les prévisions des modèles sont volontairement conservatrices personne ne voulant crier au loup.

    • « Autre chose, il ne faudrait pas non plus négliger les intérêts particuliers de certains dans cette discussion »

      Ouch! Ça joue dur dans les coins!

    • @davidsonstreet,

      c’est la réalité. Des deux côtés de la clôture il y a des intérêts financiers énormes. Si vous voulez les ignorer, c’est libre à vous.

    • @dcsavard Le «débat» sur les changements climatiques est maintenu artificiellement en vie par des entreprises de communication professionnelles, Koch brothers en tête. Comme je l’ai déjà mentionné, je connais les arguments des deux coté du débats et on remarque tout de suite l’asymétrie en terme de qualité.

    • @dcsavard

      « Si vous voulez les ignorer, c’est libre à vous. »

      Lol! C’est clairement mon genre…

      Je me suis fait tirer dessus à boulets rouges à quelques reprises pour avoir osé abordé la question du financement de la recherche, de l’importance du militantisme et de la dépendance du capitalisme envers la science sur ce blog.

      Je ne faisais que souligner la force de votre attaque, je ne la jugeais pas (c’est correct de « laisser tomber les gants » de temps en temps). Vous avez raison de soulever cette problématique. J’imagine que venant d’un scientifique, ça passera mieux… (roulement des yeux).

      Remarquez que je n’ai pas dit scientiste… Je respecte votre vision critique et je suis souvent d’accord avec vous (malgré ce que vous pouvez penser). Bon!

    • @yvan_dutil
      Le lobby du charbon est pas mal fort. On voit des annonces sur les canaux américains qui vantent l’électricité “propre” venant du charbon “propre”. Une belle annonce de qualité avec des enfants qui jouent dans des parcs ;-)

    • @gl000001 Comme j’ai déjà entendu dans une conférence “Clean coal! What an oxymoron!”

    • @davidsonstreet,

      mes excuses, désolé d’avoir mal compris le sens de votre intervention.

      Climate engineering:
      http://www.networkworld.com/community/blog/will-climate-engineering-ever-be-ready-prime-
      h

    • Un autre modèle mis à mal: http://www.cyberpresse.ca/sciences/astronomie-et-espace/201108/31/01-4430468-decouverte-dune-etoile-qui-ne-devrait-pas-exister.php?utm_categorieinterne=trafficdrivers&utm_contenuinterne=cyberpresse_B2_sciences_265_accueil_POS1

    • @dcsavard Wow -4,2 Dex, c’est vraiment pauvre en métaux. Ce qui est étonnant d’après le commentateur de Nature, c’est les abondance de métaux sont dans les mêmes proportions que ce que l’on voit aujourd’hui. Or, ce n’est pas ce qui est observé dans le cas d’étoile aussi pauvres en métaux. Peut-être est-ce une deuxième population qui s’est formé suivant un mécanisme différent des autres étoiles extrêmement pauvre en métaux.

    • @dcsavard

      Est-ce que j’hallucine ou vous avez vraiment fait un parallèle entre une explication religieuse et un modèle scientifique? Des anges qui contrôlent les planètes, ce n’est pas un modèle, c’est une divagation sortie tout droit de l’imagination. Comme je l’ai déjà dit, un modèle doit avoir été confronté aux observations empiriques avant d’être pris au sérieux. Des anges qui poussent des planètes, personne n’a jamais vu ça. Un monstre qui mélange le fer et le nickel en fusion au centre de la terre, personne n’a jamais vu ça non-plus. Donc, ce ne sont pas des modèles mais des histoires fictives. Si des gens y ont cru à une certaine époque, ça n’en fait pas des modèles pour autant car personne n’a jamais pu l’observer.

      Par contre, le modèle de Thomson est encore vrai de nos jours car on peut l’observer empiriquement. Il n’était pas faux mais seulement incomplet. En science, si un modèle reproduit les données disponibles, c’est qu’il est valide. En épistémologie, on appel ça la complémentarité théorie et expérimentation. Les deux tentent de reproduire (ou infirmer) les résultats de l’autre. En climatologie, la théorie et l’expérimentation s’entendent parfaitement bien en ce qui concerne le réchauffement global. Nier ce fait revient à mettre en doute l’ensemble de la méthode scientifique moderne.

      Si je peux me faire l’«avocat des anges», je crois que cet exemple de «modèle» ne devait pas être pris au pied de la lettre. Que dcsavard me corrige si je me trompe, mais il s’agissait plutôt d’illustrer qu’un modèle peut sembler expliquer les observations (ici, le mouvement des planètes) tout en se trompant de cause ultime.
      JFC

    • @yvan_dutil,

      ce n’est pas du débat sur les changements climatiques dont il est question, mais plutôt celui sur la qualité, la fiabilité des modèles climatiques. S’il y a des gens qui commencent à penser à l’ingénierie climatique, il ne reste qu’à souhaiter que les modèles sont VRAIMENT bons.

    • @dcsavard Pour la plupart des climatologues, la géoingénierie c’est vraiment faire un pacte avec le diable. Dans l’esprit de plusieurs, le remède risque d’être pire que le mal.

    • @dcsavard

      Merci pour le lien, ce blog est fascinant.

      @yvan_dutil

      « Pour la plupart des climatologues, la géoingénierie c’est vraiment faire un pacte avec le diable. Dans l’esprit de plusieurs, le remède risque d’être pire que le mal. »

      Si on est incapable de prédire quel serait l’effet de tel ou tel projet de géoingénierie, n’est-ce pas le signe que les modèles qui nous servent à comprendre le climat sont encore immatures?

    • @davidsonstreet Ce n’est pas une question d’immaturité des modèles climatologiques mais plutôt de l’impact des mesures prises sur le reste de l’environnement. On en pas plus avancé si on créer un écran d’aérosol qui cache le Soleil si c’est pour faire diminuer la photosynthèse par exemple. D’autre part, de tels schéma de contrôle du climat risquent de devoir être permanents car le CO2 va rester longtemps dans l’atmosphère. Qu’est ce qui se passe si après 25 de contrôle du climat on découvre un impact écologique important. On arrête tout et la température explose vers le haut?

    • @yvan_dutil

      Vous avez raison de nuancer. Certains proposent de diluer le CO2 dans les océans, ce qui accélérerait le processus d’acidification déjà en marche.

      Mais j’avais en tête des projets de géoingénierie qui risqueraient d’affecter le climat d’une manière inattendue (sans savoir si de tels projets existent).

    • @JFC,

      merci de clarifier mon propos. J’ai pris un exemple extrême, qui à une certaine époque passait réellement pour de la science, afin d’illustrer le propos.

    • Il est vrai que la définition de modèle peut s’appliquer à n’importe quoi avec toutes les explications inimaginables (comme les anges par exemple). Mais le concept de modèle scientifique est dans une catégorie à part. Il est faux de dire que les actions des anges étaient considérées comme scientifique à une certaine époque car la notion de science ne s’applique pas à un concept purement imaginaire. Dire que l’Univers a été créé par Dieu en 6 jours, c’est effectivement un modèle, mais c’est loin d’être un modèle “scientifique”. Je vous recommande ce billet sur la notion de modèle scientifique:Qu’est-ce qu’un modèle scientifique?

      Citation:

      “Un modèle scientifique vise à rendre compréhensible toutes les connaissances disponibles; ensuite, on fait tout pour vérifier s’il est solide. Pour cela on engage de nouvelles recherches. Tant qu’elles le confortent, on le garde.Mais – et c’est le plus important en sciences – on développe d’autres recherches pour tenter de contester le modèle, on dit “réfuter”. Le but de la science n’est pas de s’obstiner à conserver un modèle, mais de faire avancer les connaissances. En science, les modèles sont des moyens, pas des buts, ce qu’ont du mal à comprendre les diseurs de vérités.” Pascal Picq

      C’est exactement ce que je tentais d’expliquer dans mon commentaire précédent (et c’est aussi ce que la citation de “Box et Draper” via cjulie signifie).

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