Jade Lingaard a fait un article sur l'évolution de la température de la Terre.
Certains se posent la question du calcul de la température moyenne, et ce n'est pas simple.
J'ai essayé de simplifier.
Chaque jour en France plus de 500 stations météo relèvent des températures ainsi que d’autres informations : vitesse du vent, direction, hygrométrie..).
Bien sûr s’est posée la question d’une température moyenne par jour, par mois par année à un endroit donné, puis dans un pays donné, puis au niveau de la Terre.
Tout d’abord, il faut savoir que la température est une notion subjective.
En effet -2°C sans vent ou bien -2° C avec un mistral ou une tramontane à 100 km/h ne donnent pas les mêmes sensations ou les mêmes effets.
En général, quand on veut faire une moyenne, on prend toutes les mesures et on divise par le nombre de mesures. Si la grandeur est continue (ce qui est le cas), on devrait faire du calcul intégral, ce qui serait plus précis, mais plus compliqué.
Si on considère que le soleil est assez loin de la terre l’énergie reçue est maximum lorsque le rayon et perpendiculaire à la Terre et nettement moins lorsque l’angle fait 45° ou 30°. La température dépend de la latitude.
En ce qui concerne le réchauffement planétaire, l’idéal serait non pas de mesurer des températures et une température moyenne, mais la chaleur reçue sur la terre et la chaleur émise de la terre, puis de faire un bilan.
Revenons à nos températures.
On peut considérer que la durée moyenne d’éclairement de la terre est 50-50 (pendant que la moitié de la surface est éclairée, l’autre ne l’est pas).
Pour le calcul de la moyenne d’une journée à un endroit la tentation est grande de relever la température toutes les heures et de faire une moyenne arithmétique. Le problème, c’est que cela fait beaucoup de données.
Une 1° méthode consiste à faire la moyenne de la température maxi et de la température mini.
Une 2° méthode consiste à faire la moyenne des 24 températures relevées toutes les heures.
Une 3°méthode consiste à faire ( T(7 h)+ 2*T(14 h)+ T(19 h))/4
Une 4°méthode consiste à faire ( T(7 h)+ T(14 h)+ 2*T(19 h))/4
Une autre méthode consiste à faire la moyenne des températures prises toutes les 3 heures.
Vous l’aurez compris, il n’existe pas une seule moyenne.
L’important est de prendre une méthode, d’utiliser la même partout en France et dans le monde.
Déjà ceci n’est pas évident puisque s’il existe une heure TU, il y a des heures locales qui ont varié dans le temps et qui continuent à varier.
Une fois la méthode choisie, on peut faire facilement des moyennes par mois, par saison et par année dans un endroit précis.
On peut rechercher les maxi, mini par mois saison et annuelles.
Imaginons que l’on ait de telles informations dans 500 endroits en France.
Comment allons-nous calculer la moyenne en France par jour ?
On pourra prendre les températures et leur affecter un coefficient proportionnel à la surface de la France concernée par ces températures. Il faut supposer que les températures seront faites dans des endroits équirépartis.
Au niveau mondial on peut faire la même chose avec des coefficients correspondants aux surfaces des pays.
Tout cela est bien beau, mais les variations de température sur l’eau et sur la terre ne sont pas de même nature.
Sur terre, des mesures sont faites dans 10000 endroits en continu et 7000 sur la mer sur des navires.
Des mesures sont faites également en altitude par radio sondages et par des avions.
Il est bien évident que ces mesures correspondent à une modélisation et n’est pas absolue.
L’hémisphère Nord a des mesures depuis plus de 10 ans, alors que l’hémisphère Sud est plus limité.
Les certaines régions aqueuses, l’arctique et l’antarctique ont des densités de mesure faibles.
On peut donc faire des moyennes spatiales ou temporelles ( hémisphère nord, atlantique nord, …).
Dernier point :
La méthode utilisée par l’Organisation Mondiale de la Météorologie est (Tmax+Tmin)/2, soit la première formule.
Pour les températures suivantes de 0 à 24 heures : 20,20,19,19,19,18,18,21,23,27,29,30,30,30,31,30,30,29,28,28,28,27,25,23
Les 4 méthodes donnent dans l’ordre :
1° formule 24,5
2° formule 25,08
3° formule 23,5
4° formule 26
On voit bien qu’il y a des différences significatives.
Le problème consiste à faire un choix et à s’y tenir (dans le temps et dans l’espace).