Comment ne plus confondre météo et climat

Pourquoi faut-il ne pas confondre météo et climat ? En guise d’introduction de cet article, je vous invite à regarder cette vidéo où Jean-Christophe Buisson , directeur adjoint du Figaro Magazine, parle de météo et climat :

Si vous êtes choqué(e), c’est normal ! En partenariat avec l’Institut National des Sciences de l’Univers, nous souhaitons donner les clefs de compréhension pour ne plus confondre météo et climat.

Afin d’être le plus précis possible, nous avons reçu la précieuse aide de Jean Jouzel, paléoclimatologue français et Vice-Président du groupe scientifique du GIEC de 2002 à 2015.

Climat et Météo : de quoi parlons-nous ?

La météorologie, étudie les processus qui pilotent la dynamique de l’atmosphère et leur mise en équations, notamment en vue de la prévision du temps. Cette prévision n’a plus de sens au bout d’une dizaine de jours car l’état de l’atmosphère à un jour et un endroit donné, dépend fortement des conditions initiales. Cela est lié au caractère chaotique de la circulation atmosphérique.

A l’inverse, la climatologie analyse l’état moyen de l’atmosphère et des océans sur les grandes échelles de temps et étudie les processus physiques qui sont pertinents sur le long terme.  Pour cette analyse, les conditions initiales n’ont pas d’importance.

Ce sont alors ses « conditions aux limites » qui prennent de l’importance et qui déterminent l’état statistique moyen de l’atmosphère : son climat. La quantité d’énergie que nous envoie le soleil en constitue un exemple : celle-ci est plus élevée en Juin qu’en Décembre (les extrêmes).  Malgré le caractère chaotique de la circulation atmosphérique qui fait que, très exceptionnellement, on peut avoir un jour de décembre plus chaud en Bretagne qu’un jour de Juillet, le « forçage » du soleil conduit au cycle annuel de la température.

Défini comme l’état de l’atmosphère à un moment et en un lieu donné, la météo est susceptible de changer d’une heure à l’autre et d’un jour à l’autre. Le climat, pour sa part, se réfère généralement aux statistiques des conditions météorologiques sur une décennie ou plus.

Quelle est la différence entre climat et météo ?

L’échelle de temps, de l’ordre de la semaine pour la météorologie, de la décennie voire du siècle ou plus – des milliers ou des millions d’années lorsque l’on se tourne vers le passé – est essentielle pour les caractériser. Pour illustrer la différence entre prévision météo et projections climatiques cette analogie de Valérie Masson-Delmotte est assez parlante :

Imaginez une piscine. Imaginez que les robinets sont grands ouverts, et que la piscine se remplit lentement. Si quelqu’un plonge dans la piscine, il y aura des vaguelettes. Ces vaguelettes sont l’image des fluctuations météorologiques. La montée du niveau moyen de l’eau est l’image du changement climatique.
Un plongeur qui saute dans l’eau au bout de plusieurs heures provoquera toujours des vagues (qui atteindront un niveau différent), et le niveau moyen de l’eau dans la piscine aura monté (tant qu’on ajoute de l’eau dans la piscine).

Dans l’atmosphère, les rejets de gaz à effet de serre piègent de la chaleur et provoquent le réchauffement du climat (cf arrivée d’eau de la piscine), et il y aura toujours des fluctuations météorologiques (les vagues). En sciences du climat, on prend en compte la perturbation du bilan d’énergie de la Terre pour simuler la réponse du système climatique à long terme et son effet sur les tendances, la récurrence et l’intensité d’évènements météorologiques extrêmes dans un climat futur (= le niveau moyen de l’eau, et l’occurrence de vagues de différentes hauteurs). La prévision météorologique utilise les mêmes modèles atmosphériques que pour les simulations climatiques, mais anticipe les évolutions à court terme (quelques jours) selon l’état initial.

Autre analogie souvent utilisée : la météo nous aide à savoir ce que nous porterons comme vêtements le lendemain, tandis que le climat nous aide à déterminer l’évolution (entre autres !) de notre garde-robe… pour peu que l’on garde ses vêtements plus de 6 mois !

Enfin, dernier point, et non des moindres : si vous constatez une hausse de la météo de 5 degrés en une journée (à l’échelle locale, puisqu’on parle de météo), il n’y a pas de quoi s’inquiéter. En revanche, une hausse (ou une baisse) de 5 degrés sur le climat mène à un tout autre monde. D’ailleurs, pour observer une température moyenne de 5°C de moins qu’aujourd’hui…. Il faut remonter à 20000 ans  (au maximum glaciaire) !

Comment évalue-t-on le climat ?

Si la météo et le climat sont étroitement liés, il s’agit néanmoins de réalités différentes.

Les statistiques des conditions météorologiques utilisées pour définir le climat sont notamment les moyennes à long terme de la température de l’air et des précipitations, ainsi que les statistiques de variabilité correspondantes, comme l’écart type de la variabilité interannuelle des précipitations par rapport à la moyenne à long terme, ou la fréquence des journées où la température a été inférieure à 5 °C.

Une histoire de moyennes et de prévisions

Les moyennes de variables climatiques calculées sur de longues périodes sont appelées moyennes climatologiques. Elles peuvent porter sur des mois différents, sur des saisons ou sur toute une année. Une prévision climatique peut, par exemple, viser à préciser une probabilité comme celle que la prochaine décennie soit plus chaude que les décennies précédentes, ou celle que la moyenne des températures des dix prochaines années soit supérieure à la température moyenne des 30 dernières années. Elle peut aussi viser à estimer la température qui pourrait être atteinte en moyenne planétaire à la fin du siècle dans l’hypothèse d’un scénario très émetteur de gaz à effet de serre.

Les prévisions climatiques ne donnent pas de prévision de l’évolution détaillée au jour le jour des conditions météorologiques futures ; si elles permettent d’affirmer avec quasi-certitude que, dans le cas d’un scénario émetteur, la dernière décennie de ce siècle sera plus chaude que la première, elles ne nous permettent pas non plus de dire si l’année 2095 sera plus chaude que 2096 ou si ce sera l’inverse. Ce qu’elles fournissent, ce sont des probabilités de changements à long terme dans les statistiques des variables climatiques futures.

Pour en savoir plus, cette vidéo de l’IPSL qui explique la modélisation du climat est très bien faite.

Et la météo ?

D’un autre côté, les prévisions météorologiques fournissent des prévisions du temps au quotidien pour des moments spécifiques à venir. Elles aident à savoir s’il pleuvra ou non demain. Parfois, les prévisions météorologiques sont fournies en termes de probabilités, par exemple en précisant le niveau de risque qu’il pleuve le lendemain plutôt qu’en répondant par oui ou par non.

Pour formuler des prévisions météorologiques précises, les prévisionnistes ont besoin d’informations très détaillées sur l’état de l’atmosphère. La nature chaotique de l’atmosphère signifie que même la plus petite erreur dans la description des « conditions initiales » conduit typiquement à des prévisions non fiables au-delà d’une semaine environ. C’est ce que l’on appelle l’effet papillon, souvent évoqué dans la communication grand public.

Le temps peut-être doux en hiver… et frais en été !

Rappelez-vous, Donald Trump ironisant en plein hiver, dans un tweet :

«De grandes parties du Pays font face à d’énormes quantités de neige et un froid presque record. Incroyable à quel point ce phénomène est grand. Ça ne serait pas si mal d’avoir un peu de ce bon vieux Réchauffement Climatique maintenant! »

Donald est le genre de type à nier la faim dans le monde parce qu’il vient de manger un Big Mac. Malheureusement, la science ne va pas dans son sens. Dans les simulations d’évolution du climat qui sont faites, quand on rajoute des gaz à effet de serre, on a toujours des hivers qui sont plus froids que la moyenne, mais cette moyenne devient de plus en plus chaude. C’est d’ailleurs ce que nous observons aux Etats-Unis. Si nous avons de temps en temps des records de froid qui sont battus, nous avons beaucoup plus de records chauds.

Les prévisions climatiques donnent des tendances, une moyenne. Même avec +2 degrés à l’année, cela n’empêche en rien les variations de la météo ni les évènements extrêmes. Notons tout de même qu’en moyenne, pour 10 records de chaleur battus, nous battons un record de froid.

Vrai pour les canicules, mais…

Attention tout de même au biais de confirmation. Samuel Morin (chercheur à Météo France) rappelle une chose importante :”depuis quelques années, il est possible de quantifier la chance, avec ou sans changement climatique, de voir se produire un événement particulier : on peut mesurer son impact sur la fréquence ou l’ampleur des phénomènes météorologiques, sans pour autant en attribuer la responsabilité au réchauffement climatique. Ainsi, on estime que ce dernier a augmenté de plus de dix fois la probabilité que se produisent les canicules de juin et juillet 2019, ce qui n’en fait pas pour autant des conséquences directes“.

En d’autres termes, le changement climatique augmente la fréquence des canicules.  Des canicules se sont produites dans le passé et on ne peut pas affirmer qu’une canicule donnée est dûe au réchauffement climatique.  On peut néanmoins affirmer que la probabilité d’occurrence de ces évènements météorologiques a fortement augmenté du fait du changement climatique anthropique. 

Pour d’autres évènements extrêmes (tempêtes, inondations, et même le gel tardif), le lien avec le changement climatique n’est pas (encore ?) aussi clair. Il est probable que le changement de climat va modifier la fréquence de ces évènements, mais ce n’est pas encore clairement démontré.

À quel point les prévisions et projections sont-elles justes ?

A quel point les prévisions météo sont justes ?

Parmi les nombreuses idées reçues sur la météo, nous entendons parfois dire que les météorologues sont nuls pour prévoir la météo du lendemain. Ceci est bien sûr faux. Les études de validation démontrent que la prévision du type de temps à 24 heures d’échéance sur la France est juste dans une très grande majorité des cas, et que la prévision de température à 24 heures d’échéance en un point donné a une précision moyenne de l’ordre de 1 à 1,25 °C. À 7 jours, la précision est de l’ordre de 3°C. 

De plus, les performances des prévisions sont en constante amélioration. Sur les trente dernières années, la qualité des prévisions du modèle Arpège de Météo-France a gagné un jour tous les dix ans. Pour en savoir plus, le site de Météo-France est très complet.

A quel point les projections climat sont justes ?

Certains climato-sceptiques adorent également dire que le climat n’est pas prévisible. Ci-dessous sont représentées les projections de température globale faites en 2000 pour la période 2000-2020 avec les versions de modèle climat de l’époque, synthétisés dans le cadre de l’exercice CMIP3 fait en préparation au troisième rapport du GIEC. Clairement, les prévisions faites il y a 20 ans sont en accord avec ce qui a été observé.

Vous pouvez imaginer qu’avec l’amélioration des moyens techniques 20 ans après, les modèles se sont améliorés et ont donc augmenté leur précision… il n’y a malheureusement pas plus aveugle qu’une personne qui ne souhaite pas voir.

PS : pour les plus curieux, le 5^ème rapport du GIEC (2013) explique dans sa foire aux questions pourquoi, alors qu’on ne parvient pas à prévoir le temps un mois à l’avance, il est possible de prévoir le climat pour les décennies qui viennent.

Le mot de la fin

Si météo et climat sont étroitement liés, il s’agit néanmoins de réalités différentes. Prendre en compte les échelles de temps et la zone géographique permet facilement de ne pas faire cette confusion. Si les analogies de la piscine et de la garde-robe n’ont pas suffit, en voici une autre : vous pouvez très bien être quelqu’un de très calme pendant 30 ans, et vous énerver pendant 72h. C’est aussi cela, la différence entre climat et météo !

Si la différence est connue et enseignée depuis des années, alors nous ne pouvons qu’être surpris d’entendre des politiques et éditorialistes faire encore l’erreur (sauf si bien sûr, c’est intentionnel… ce qui serait encore plus grave).

L’Accord de Paris souligne l’importance de l’éducation dans la lutte contre le changement climatique : il est urgent que tous les français, y compris nos gouvernants, prennent la mesure du changement climatique et des potentiels évènements météorologiques extrêmes qui en découlent. Ce sera l’objet des prochains articles !