Environnement Global & Société

Quelques notions sur le fonctionnement des modèles climatiques : prévisions & conséquences du réchauffement

D. Nerini M1 Pro, 2010

CO2? c’est ma tournée!

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Emissions de CO2 (t/hab/an) 1992 & 2006[www.cdiac.org]

Hérédité ou mauvaise volonté?

[www.manicore.com]

Sources des GES

[GIEC, 2004, www.ipcc.ch]

Principaux GES

Les halocarbures constituent une faible part des GES. Les plus connus sont les CFC (Chlorofluorocarbure) qui ont remplacé l’ammoniac dans les circuits réfrigérants. Ils sont (normalement) aujourd’hui interdits de fabrication et d’utilisation.

On les a remplacé par des HCFC (reste de l’hydrogène).

Principaux GES

L’ozone stratosphérique : 3 O2 + => 2O3 +

L’ozone troposphérique : NOx + COV + => O3 +

Autres effets

Autres effets

Autres effets

Eruption du Mt Pinatubo, Philippines, 1991plus grosse éruption depuis 1912

Autres effets

Autres effets

Diminution de la radiation solaire incidente globaleAugmentation T° hautes couches atmosphériques

Diminution T° basses couches

Contributions des diverses actions humaines à la variation de puissance solaire absorbée par le système climatique (234 W/m² avant ère industrielle)

Quand on s’intéresse au climat…

[E. Bard & www.manicore.com]

A l’échelle de la semaine, l’atmosphère domine : on parle de météorologie

A l’échelle du siècle ou du millénaire, le couple océan atmosphère est dominant

Comprendre le fonctionnement de la dynamique à grande échelle d’un système climatique nécessite la prise en compte d’un grand nombre de processus qui

interagissent à des échelles de temps et d’espace différentes

Embrasser les différents phénomènes interagissants à des échelles spatiales et temporelles différentes et qui construisent le climat sous-entend la collaboration étroite entre de nombreuses disciplines scientifiques :

- Astrophysiciens (Energie solaire reçue par la Terre)- Dynamiciens des fluides (échange atmosphère/espace)- Chimistes de l’atm. (composition de l’air)- Océanographe physiciens et biologistes (océan)- Biologistes (écologie des sols, forêts, …)- Mathématiciens (anal. num. , stats/proba, systèmes dynamiques)- Géophysiciens (paléoclimats, calottes, dérive des continents, …)- Géologues (volcans, dérive des continents)- Biogéochimistes (cycles des éléments N, C, P, O, …)

Et évidemment, les sciences-humaines puisque l’Homme agit sur certains des compartiments ci-dessus.

La climatologie n’est donc pas une science mais un ensemble de disciplines scientifiques réunies autour d’un thème fédérateur : le climat

Simulation climatique

PREVISIONS DES V. E.

Simulation climatique

Hypothèses économiques &

démographiques

[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Modèles CouplésOcéan-Atm

Modèles Cycle CCOUPLAGE

COUPLAGE

Différents scénarios par GES [GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Les prévisions de températures pour le XXIe siècle sont basées sur des scénarios d’émissions de GES qui réchauffent l’atmosphère mais également les émissions de gaz soufrés qui favorisent le refroidissement. Ils s’agit de prévisions, non de certitudes, donc associées à des marges d’erreur

Résultats I : concentration CO2[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Scénarios bas

Scénarios hauts :Les émissions de 10G terriens évoluent vers celles d’un polonais de l’an 2000

Tous les scénarios convergent vers une augmentation de la teneur en CO2

Résultats II : modèle de climat[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Amélioration des modèles

La connaissance et la prise en compte des différents processus impliqués dans l’évolution de la dynamique du climat s’améliorent

[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Amélioration des modèles

Amélioration de la résolution spatiale et temporelle

[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Calibration des modèles

14 modèles climatiques sont testés simultanément et confrontés à des données de terrain (courbes noires). Intervalles de variabilité à 90% autour de la moyenne pour les modèles intégrant ou pas des forçages anthropiques (GES) [environ 60 simulations]

[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

Calibration des modèles[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

On envoie la purée : prévision de la T°[GIEC, 2007, www.ipcc.ch]

On envoie la purée : prévision de la T°

Le problème est devant nous!

JanvierMarsAvrilMaiJuilletAoutLa Terre, il y a 20000 ans… Seulement 5°C de moins… En moyenne!

Le niveau de la mer est 120 m plus basOn va à pied en AngleterreLe climat européen est celui du Groenland d’aujourd’huiMarseille est sous la glace

Do you remind?