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Le réchauffement climatique
R. Verret
100
Sommet del’atmosphère
Surface terrestre
100 %
17 %
51 %
5 %
32 %
37 % 63 %
17 % 46 %96 %
142 %
341,5 W/m2
100
Sommet del’atmosphère
Surface terrestre
Forçage radiatif anthropique(2011 par rapport à 1750)
2,2 W/m2
0,6 % du rayonnement solaire
93 % → Océans3 % → Cryosphère3 % → Continents
1 % → Atmosphère
Source: GIEC, 2013
-12,0
-10,0
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
An
om
alie
de
te
mp
éra
ture
(°C
)
milliers d'années avant aujoud'hui
Anomalie de température
Données: EPICA, NCDC
μ = -5,3 Min = -10,6 (-24 000)
σ = 2,9 Max = 5,5 (-128 500)
P10 = -8,6 P90 = -1,3
Q1 = -7,7 Q2 = -5,8 Q3 = -3,5
Excentricité 0,005 à 0,058 0,017 ↓ 100 000 ans
Obliquité 22,1° à 24,5° 23,5° ↓ 41 000 ans
Précessionaxiale
terrestre 22 000 ansorbitale
-12,0
-10,0
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
An
om
alie
de
te
mp
éra
ture
(°C
)
milliers d'années avant aujoud'hui
Anomalie de température
160
180
200
220
240
260
280
300
320
Co
nte
nu
en
CO
2(p
pm
)
milliers d'années avant aujoud'hui
Dioxyde de carbone (CO2)
ρ = 0,89 R2 = 0,79
μ = 226,9 Min = 171,6
σ = 26,1 Max = 298,6
P10 = 191,6 P90 = 264,1
Q1 = 205,2 Q2 = 228,2 Q3 = 245,4
Données : http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/
CO2
77%
CH4
14%
N2O
8%
CFC/HFC1%
Gaz à effet de serre
océans30%
biosphère
25%
atmosphère45%
Absorbtion du CO2
Do
nn
ées
: htt
p:/
/ww
w.ip
cc.c
h/
et h
ttp
://w
ww
.iea.
org
Charbon29%
Pétrole31%
Gaz
21%
Nucléaire
5%
Hydroélectricité2%
Renouvelable
12%
Sources d'énergie
Énergie26%
Industrie
19%
Foresterie17%
Agriculture
14%
Transport13%
Bâtiments8%
Déchets
3%
Émission de gaz à effet de serre
Énergie fossile = 81 %
Données : http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
Cro
issance an
nu
elle (pp
m)P
arti
es
par
mill
ion
(pp
m)
Années
Rapport de mélange de CO2
Mauna Loa (Hawaï)
227 / 280 ppm
R2 = 0,53
Données : http://cdiac.ornl.govhttp://www.iea.orghttp://www.un.org/esa/population/
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
Po
pu
lation m
on
diale (m
illiards)
Gig
ato
nn
es
de
CO
2 (G
tCO
2)
Années
Émissions mondiales de CO2
ρ = 0,995R2 = 0,991
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Afrique)
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Asie)
0,0
0,0
0,0
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Amérique centrale)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Europe)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Moyen Orient)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Amérique du Nord)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Amérique du Sud)
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
Gig
ato
nn
es
de
CO
2(G
tCO
2)
Années
Émissions annuelles de CO2 (Océanie)
R2 = 0,98 R2 = 0,90
R2 = 0,07 R2 = 0,93
R2 = 0,94 R2 = 0,85
R2 = 0,97 R2 = 0,99
Do
nn
ées:
htt
p:/
/cd
iac.
orn
l.go
v3,8 % 49,5 %
1,2 %
16,0 %
7,0 % 18,3 %
0,6 %
3,6 %
27,0
14,7
7,24,9
3,42,0 1,8 1,7 1,7 1,7 1,4 1,3 1,3 1,3 1,2 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9
0
5
10
15
20
25
30
35
Po
ur
cen
t (%
)
Contributions aux émissions mondiales de CO2 (2014)
4,9
7,1
16,5
2,0
12,2
9,68,9
2,5
7,9
19,5
12,0
2,5
13,6
8,8
3,6
6,4
14,8
4,5 5,0 5,3 4,8
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
22,0
Ton
ne
s d
e C
O2
Émissions de CO2 par personne (2014)
Données: http://cdiac.ornl.gov
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
Par
ties
par
mill
ion
(pp
m)
Années
CO2 équivalent (CO2e)moyenne annuelle globale (ppm)
300
305
310
315
320
325
330
Par
ties
par
mill
iard
(pp
b)
Années
Rapport de mélange de N2Omoyenne annuelle globale (ppb)
1600
1650
1700
1750
1800
1850
1900
Par
ties
par
mill
iard
(pp
b)
Années
Rapport de mélange de CH4
moyenne annuelle globale (ppb)
330
340
350
360
370
380
390
400
410
Par
ties
par
mill
ion
(pp
m)
Années
Rapport de mélange de CO2
moyenne annuelle globale (ppm)
Données : http://ds.data.jma.go.jp/gmd/wdcgg/
ΔrlCO2 = 1,7 ppm/an
ΔrlN2O = 0,7 ppb/an ΔrlCO2e = 2,1 ppm/an
ΔrlCH4 = 5,8 ppb/an
227 / 280 ppm2050: 456 ppm2100: 543 ppm
503 / 720 ppb2050: 2048 ppb2100: 2338 ppb
251 / 270 ppb2050: 353 ppb2100: 391 ppb
R2 = 0,99 R2 = 0,92
R2 = 0,998 R2 = 0,997
2050: 607 ppm2100: 712 ppm
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température — Hémisphère Nord
Données : http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température — Hémisphère Nord
1 à 1849Mann et Jones, 2003Moberg et coll., 2005Kobashi et coll., 2013
1850 à 2016HadCRU
NCDCGISS
Données : http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température — Hémisphère Nord
ΔrlCO2 = -0,00006 °C/an (1 à 1850)-0,1 °C en 1850 ansR2 = 0,078
ΔrlCO2 = 0,0058 °C/an (1850 à 2016)+0,95 °C en 165 ansR2 = 0,689
Données : http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température — Hémisphère Nord
µ = -0,345σ = 0,084Max = -0,112 (3)Min = -0,629 (175)
µ = -0,271σ = 0,101Max = -0,021 (1104)Min = -0,597 (1285)
µ = -0,452σ = 0,112Max = -0,205 (1367)Min = -0,732 (1708)
µ = -0,009σ = 0,343
Données : http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
Antiquité tardive et haut Moyen Âge1 à 800
Optimum climatique médiéval800 à 1300
Petit Âge glaciaire1300 à 1850
Réchauffement modernedepuis 1850
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température annuelle — Hémisphère Sud
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température annuelle — Hémisphère Nord
ΔrlT = 0,007 °C/an (1880-2016)= 0,021 °C/an (1965-2016)
ΔrlT = 0,006 °C/an (1880-2016)= 0,011 °C/an (1965-2016)
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température annuelle — Planétaire
ΔrlT = 0,007 °C/an (1880-2016)= 0,016 °C/an (1965-2016)
R2 = 0,60
R2 = 0,71
R2 = 0,68
Données : http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température annuelle — Hémisphère Sud
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température annuelle — Hémisphère Nord
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
An
om
alie
de
tem
pér
atur
e (
C)
Années
Anomalie de température annuelle — Planétaire
R2 = 0,77
R2 = 0,87
R2 = 0,85
2050: 1,5 °C (1,7 °C p/r 1850-1899)2100: 2,8 °C (3,0 °C p/r 1850-1899)
2050: 1,1 °C (1,3 °C p/r 1850-1899)2100: 2,0 °C (2,2 °C p/r 1850-1899)
2050: 1,3 °C (1,5 °C p/r 1850-1899)2100: 2,4 °C (2,6 °C p/r 1850-1899)
Données : http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
Les dix années les plus chaudes
Hémisphère Nord Hémisphère Sud Planétaire
Année
Anomalie de
température
(°C)
Année
Anomalie de
température
(°C)
Année
Anomalie de
température
(°C)
20161,161
1,3842016
0,728
0,9212016
0,944
1,152
2015 1,098 2015 0,663 2015 0,881
2014 0,827 1998 0,585 2014 0,688
2010 0,797 2009 0,570 2010 0,667
2005 0,784 2002 0,560 2005 0,660
2007 0,770 2014 0,549 1998 0,639
2006 0,723 2003 0,543 2003 0,621
2013 0,705 2010 0,538 2002 0,619
2003 0,698 2005 0,536 2013 0,616
1998 0,694 2013 0,527 2007 0,612
Données : http://www.metoffice.gov.uk/hadobshttp://www.ncdc.noaa.gov/cmb-faq/anomalies.phphttp://data.giss.nasa.gov/gistemp/
Données : http://www.meteo.gc.ca
ΔT1941-1975 = -0,85 °C ΔT1975-2013 = 1,36°C
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Montréal
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Québec
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Ottawa
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Toronto
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Winnipeg
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Regina
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Saskatoon
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Calgary
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Edmonton
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Vancouver
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Fort Simpson
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Whitehorse
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Yellowknife
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Iqaluit
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Fredericton
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Moncton
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Charlottetown
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Halifax
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Gander
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
St John's
Données: Global Precipitation Climatology Center GPCC/NCAR/UCARSource : http://www.ipcc.ch/ (AR5, 2013)
Surface terrestre affectée par la sécheresse/pluviométrie excessive : 20 % (1970) → 38 % (2000)
Surface terrestre affectée par la sécheresse : 12 % (1970) → 30 % (2000)
Évolution des hauteurs de précipitations annuelles
mm/an par décennie
Images: NASA
Groenland
Antarctique
GlaciersCalottes polaires
Superficie: 0,53 X 106 km2
Volume: 0,09 X 106 km3
Masse: 0,08 X 1018 kg
Évolution: -300 km3/an
PHNMM: 0,21 m
Âge: 10 millions d’annéesGlace âgée de 150 000 ans
Superficie: 1,7 X 106 km2
Volume: 2,9 X 106 km3
Masse: 2,7 X 1018 kg
Évolution: -234 km3/an (215 X 1012 l/an)
PHNMM: 7,1 m
Âge: 34 millions d’annéesGlace âgée de 1,5 million d’années
Superficie: 12,3 X 106 km2
Volume: 25,7 X 106 km3
Masse: 22,6 X 1018 kg
Évolution: -160 km3/an (147 X 1012 l/an)
PHNMM: 59,5 m
Données : http://www.ipcc.ch/, http://www.unep.org/ et http://www.nsidc.org
Banquises
Neige
Pergélisol
Données : http://www.ipcc.ch/, http://www.unep.org/ et http://www.nsidc.org
Superficie:(moyenne annuelle)
11,9 X 106 km2 (Arctique – 1981-2010)12,1 X 106 km2 (Antarctique – 1981-2010)
Volume: 0,022 X 106 km3
Masse: 0,02 X 1018 kg
Évolution: -0,05 X 106 km2/an (Arctique – 1979-2016)+0,02 X 106 km2/an (Antarctique – 1979-2016)
PHNMM: 0 m
Superficie:(moyenne annuelle)
24,9X 106 km2 (Hémisphère Nord – 1981-2010)Andes et Patagonie (Hémisphère Sud)
Volume: 0,003 X 106 km3
Masse: 0,003 X 1018 kg
Évolution: -0,03 X 106 km2/an (1967-2016)
PHNMM: 0,007 m
Superficie: 22,8 X 106 km2 (Hémisphère Nord)100 000 km2 (Hémisphère Sud)
Volume: 4,5 X 106 km3
Masse: 4,1 X 1018 kg
Évolution: hausse de 0,3 à 1° C/décennie à 15-20 m
1 ,7 X 10 12 tonnes de carbone organique
PHNMM: 10,8 m
Images: NASA
Molécules de H2O formant une « cage » autour d’une molécule de CH4 .
4CH4·23H2O (« glace de méthane » ou « glace qui brûle »)
Stables à basse température et à haute pression.
Présents dans les fonds marins, le pergélisol et certains plateaux continentaux.
1 m3 de clathrates = 164 m3 de CH4 à température et pression standards.
10 X 1012 tonnes de carbone ou 2 X 1016 m3 de CH4
à température et pression standards.
Clathrates de méthane ou Hydrates de méthane
Images: NASA, USGS
-200
-150
-100
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0
50
100H
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du
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(m
m)
Années
Hausse du niveau moyen des mers(anomalie par rapport à 1990)
Données : http://www.climate.gov/ (NCDC/NOAA)http://www.cmar.csiro.au/http://www.ipcc.ch/
ΔrlNMM= 1,61 mm/an (1880-2015)= 3,38 mm/an (1993-2015)
H2O + CO2 → H2CO3
ΔpH = -0,02/décennie
R2 = 0,97
2050: 100,2 mm (274,5 mm p/r 1880)2100: 181,0 mm (355,3 mm p/r 1880)
dilatation
47%
Groenland19%
Antarctique12%
glaciers22%
Hausse du niveau des mers
PHNMM: 77,6 m
• Le niveau global annuel de CO2 atteindra 456 ppm
• Le niveau global annuel de CH4 atteindra 2048 ppb
• Le niveau global annuel de N2O atteindra 353 ppb
• La température globale annuelle sera 0,81 °C plus élevée qu’en 2000.
• La température globale annuelle sera 1,51 °C plus élevée qu’avant l’ère industrielle.
• La température sera 4,5 °C à 6,5 °C plus élevée en zones arctiques et subarctiques.
• Les événements météorologiques violents ou extrêmes seront en hausse importante.
• Le niveau des mers sera 27,5 cm plus élevé qu’en 1880.
• Le pH des océans atteindra 8,0 (30 % plus acide qu’avant l’ère industrielle).
• Les glaciers alpins auront presque tous disparu.
• La banquise arctique aura presque complètement disparu.
• L’inlandsis groenlandais aura perdu plus de 10 000 km3 de glace (entre 2014 et 2050).
• L’inlandsis antarctique aura perdu plus de 6 500 km3 de glace (entre 2014 et 2050).
• Les isothermes auront progressé vers les zones polaires de 200 km (entre 2014 et 2050).
• La couverture nivale annuelle de l’Hémisphère Nord aura diminué de 4%.
• La moitié de la forêt amazonienne aura disparu.
• Le tiers des espèces vivantes par rapport à 2000 aura disparu.
• La grande barrière de corail aura presque complètement disparu.
• La population mondiale atteindra les 9,5 milliards de personnes.
• Le nombre de réfugiés environnementaux dépassera les 210 millions (2,3% de la population).
• La prolifération des maladies infectieuses et parasitaires sera en rapide croissance.
• L’humanité aura besoin de deux planètes Terre pour subvenir à ses besoins.
607 ppm CO2e
N’oubliez pas que vous faites partie de la Nature, mais qu’elle nevous appartient pas.
Grey Owl (Archibald Belaney)Récits de la cabane abandonnée
