View
109
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Climatologie et modèles climatiques:les bases scientifiques
Hervé Le Treut,
Laboratoire de Météorologie Dynamique et Institut Pierre Simon Laplace
CNRS / Ecole Polytechnique/ ENS/ Université Paris 6
100 millions d’années = 100 000 millénaires
G. Jacques, communication personnelle
Le déséquilibre d’un système complexe: l’exemple du cycle du carbone
GIEC, 1990 - CDIAC
Un équilibre énergétique fragile
Water vapor55%
Clouds15%
Other greenhouse
gases 30%
Principaux constituants atmosphériques contribuant à l’effet de serre
NaturelNaturel
(155 W/m(155 W/m22))
CH4
17%
Halocarbons12%
Ozone13%
N2O5%CO2
53%
AdditionnelAdditionnel
(2.8 W/m(2.8 W/m22))
Des effets déjà sensibles?
Mann, IPCC, 2001
Les modèles climatiques:
L. Fairhead
Analyse dimensionnelle
Echelles de longueur
Echelles de temps
Echelles de vitesse
Nombre de Rossby:
Mouvements horizontaux: proches de l’équilibre géostrophique
Mouvements verticaux: proches de l’équilibre hydrostatique
Nombre de Froude:
Dimensionnement des équations: Froude = Rossby
Forçage radiatif des
nuages : LW
Illustration des 6 satellites composant l'A-train. De gauche à droite : Aura, Parasol, Calipso, Cloudsat, Aqua, OCO. Crédits : CNES octobre 2004, illustration P. Carril
Observational evidence for strength of water vapour feedback
Source : IPCC WGI AR4
“New observational and modelling evidence strongly supports a combined water vapour-lapse rate feedback of a strength comparable to that found in GCMs”
(Soden et al., Science 2002)
Les scénarios du GIEC: un outilde réflexion sur le futur
Conclusions from last IPCC report
• Persistent spread in model behaviour:
Températures minimales journalières estivales
Changement simulé Tendances observées 1971-2000
Détection d’un signal sur les tendances sur 30ans des températures minimales journalières d’été
Spagnoli et al (2002)
Augmentation du puits atmosphérique de dioxyde de carbone.
Modéré par l’effetclimatique
Sans modération par le climat
Différence = interaction végétation/climat
A l’ordre 0, l’effet de serre correspond à un déplacement vertical des profils de température
T*
zfin
zinit
T
Z
Examples of signals
Solar Volcanic
GHGs Ozone
Direct SO4 aerosol All
Fig. 9.1
20th century
response to forcing simulated by PCM
Atmospheric temperature structure
• The tropospheric warming and stratospheric cooling is very likelyvery likely due to anthropogenic forcing (GHG increase and stratospheric ozone depletion)
• This has likelylikely led to an increase in the height of the tropopause
Fig 9.14
L’évolution des précipitations pour les deux modèles français
A2
CNRM
IPSL
Approches régionales: résultats de PRUDENCE
(Prudence est un projet financé par la Commission Européenne)
Changements du niveau de la mer: un risque au delà de 2100
Hausse du niveau de la mer au cours du 20Hausse du niveau de la mer au cours du 20èmeème
Altimétrie spatiale
1.8 mm/an
Données marégraphiques
Hausse observée: 3.3 mm/an depuis 1993
Mesure du niveau de la mer depuis l’espace
Mais la hausse n’est pas uniforme! Jaune/rouge bleu
1993 2006
Comparaison « hausse observée-contributions climatiques »Comparaison « hausse observée-contributions climatiques »(1993-2003)(1993-2003)
mm/an4.3.2.1.0.-1.
Expansion thermique
Glaces continentales
Expansion thermique + fonte des glaces
Niveau de la mer observé
1.6 mm/an
1.2 mm/an
2.8 mm/an
3.1 mm/an
Recommended