Les nouveaux scénarios pour l analyse des politiques climatiques

Transcription

1 Les nouveaux scénarios pour l analyse des politiques climatiques

2 Les SRES

3 Pourquoi de nouveaux scénarios? On a besoin: De scénarios qui tiennent compte des nouvelles évolutions socio-économiques De scénarios avec des baseline et des scénarios de réduction d émission De scénarios pertinents pour l étude de l adaptation et les impacts De scénarios qui vont au delà de 2100 On construit un produit (des scénarios), mais surtout un processus pour organiser la recherche dans le domaine.

4 Les scénarios pour analyser l adaptation et l atténuation

5 The Noordwijkerhout process 12 months 24 months 18 months 12 month Preparatory Phase Parallel Phase Integration Phase Publication Lag 5

6 The Noordwijkerhout process (simplified version) Representative Concentration Pathways (W/m 2 en 2100) Climate simulations (RCP = input) Socio-economic scenarios (SSPs) (SSP & RCP sont cohérents) Inputs for impact, adaptation and vulnerability analyses; Inputs for mitigation policy analyses.

7 Les «Representative Concentration Pathways» ( trajectoires de concentrations représentatives) Forçage radiatif : changement du bilan radiatif (rayonnement descendant moins rayonnement montant) au sommet de la troposphère (tropopause) du à un changement d un des facteurs d évolution du climat (comme la concentration des gaz à effet de serre). Les Representative Concentration Pathways (RCPs) sont des scénarios d évolution du forçage radiatif sur la période associés à des trajectoires d évolution des concentrations des gaz à effet de serre.

8 Les «Representative Concentration Pathways» ( trajectoires de concentrations représentatives) Elles servent de données d entrées aux modèles climatiques. Les RCPs incluent des informations sur tous les gaz à effet de serre (y compris ceux à courte durée de vie), et des informations sur l usage et l occupation du sol. Les RCPs n incluent pas d information sur les déterminants socioéconomiques (population, croissance, etc.), ou sur la vulnérabilité des systèmes naturels. Les RCPs sont donc peu utiles pour l analyse des impacts et de l adaptation, ou pour l analyse des politiques de réduction des émissions

9 Les 4 RCP (Moss et al, Nature, 2010) Nom Forçage radiatif Concentration (ppm) Trajectoire RCP8.5 >8,5Wm -2 en 2100 >1370 eq-co 2 en 2100 croissante RCP6.0 ~6Wm -2 au niveau de stabilisation après 2100 ~850 eq-co 2 au niveau de stabilisation après 2100 Stabilisation sans dépassement RCP4.5 ~4,5Wm -2 au niveau de stabilisation après 2100 ~660 eq-co 2 au niveau de stabilisation après 2100 Stabilisation sans dépassement RCP2.6 Pic à ~3Wm -2 avant 2100 puis déclin Pic ~490 eq-co 2 avant 2100 puis déclin Pic puis déclin

10 Les 4 RCP (Moss et al, Nature, 2010) Forçage radiatif (Wm -2 ) Emissions (GtCO 2 )

11 Les scénarios climatiques

12 Principes de base de la modélisation: le cas de l atmosphère U t + 2Ω U =. Source: IPSL

13 Les modèles climatiques français Modèle CNRM-CM5 (Météo-France-CERFACS) Modèle IPSL-CM5 (IPSL)

14 Les scénarios climatiques: de l AR4 («Assessment Report» du GIEC de 2007) à l AR5 (rapport de ) Les modèles Complexification avec prise en compte de composantes supplémentaires pour certains modèles (carbone couplé au climat, aérosols interactifs ). Résolution augmentée parfois avec une augmentation du nombre de niveaux verticaux mais le plus souvent avec une augmentation du nombre de points de maillage sur l horizontale (multipliée par 2 pour les modèles français). Ensemble multi-modèles plus large: de 15 groupes et 23 modèles on passe à 23 groupes et un peu plus de 50 modèles (les résultats sont accessibles pour 24 modèles de 14 groupes).

15 Groupe Pays Modèles CAWR Australie Access BCC Chine BCC-CSM1.1 GCESS Chine BNU-ESM CCCMA Canada CanESM2, CanCM4, CanAM4 CCSM USA CESM1, CCSM4 RSMAS USA CCSM4(RSMAS) CMCC Italie CMCC-CESM, CM, & CMS CNRM/CERFACS France CNRM-CM5 CSIRO/QCCCE Australie CSIRO-Mk3.6 EC-EARTH Europe EC-EARTH LASG, IAP Chine FGOALS- G2.0, S2.0 & gl FIO Chine FIO-ESM NASA/GMAO USA GEOS-5 GFDL USA GFDL-HIRAM-C360, HIRAM-C180, CM2.1, CM3, ESM2G, ESM2M NASA/GISS USA GISS-E2-H, E2-H-CC, E2-R, E2-R-CC, E2CS-H, E2CS-R MOHC GB HadCM3, CM3Q, GEM2-ES, GEM2-A, GEM2-CC NMR/KMA Corée/GB HadGEM2-AO INM Russie INM-CM4 IPSL France IPSL-CM5A-LR, CM5A-MR, CM5B MIROC Japon MIROC5, 4m, 4h, ESM, ESM-CHEM MPI-M Allemagne MPI-ESM- HR, LR MRI Japon MRI-AGCM3.2H, AGCM3.2S, CGCM3, ESM1 NCC Norvège NorESM1-M, NorESM-ME, NorESM1-L

16 Les scénarios climatiques: de l AR4 («Assessment Report» du GIEC de 2007) à l AR5 (rapport de ) Les simulations Coordonnées dans le cadre du projet international CMIP («Coupled Model Intercomparison Project») du Programme Mondial de Recherche sur le Climat. La phase 5 (CMIP5) base de l AR5 est plus ambitieuse que la phase 3 (CMIP3) base de l AR4: plus de questions scientifiques, plus de modèles, plus de diagnostics et une documentation plus complète. Comprennent des scénarios d atténuation des émissions. Comprennent des simulations d étude de la prévisibilité décennale. Les résultats sont immédiatement accessibles au travers d une base de données distribuée au niveau international.

17 Simulation de contrôle préindustriel Simulation 20 e siècle 1%CO2 Moyen 4CO2 Holocène «abrupt» et 1xCO2 Dernier et maximum 4xCO2 Simulations glaciaire idéalisées Rétroactions nuageuses Les simulations CMIP5 centennales Détection-Attribution Simulations Chimie et aérosols Simulation de scénario RCP 4.5 RCP 8.5 RCP6 RCP2.6 Extension des scénarios RCP 4.5 et RCP 8.5 à Évaluation 2. Projections 3. Compréhension

18 Les simulations CMIP5 centennales Simulation de contrôle préindustriel Simulation 20 e siècle Simulation de scénario RCP Simulations idéalisées Évaluation 2. Projections 3. Compréhension

19 Les nouveaux scénarios du GIEC Forçage radiatif en W/m 2 12/19/

20 Les nouveaux scénarios du GIEC Température moyenne planétaire en C 12/19/

24 Les simulations CMIP5 décennales Ensembles de simulations de 10ans initialisées en 1960, 1965,, 2005 Ensembles de simulations de 30ans initialisées en 1960, 1965, 2005 Autres Stratégies D initialisation Évaluation

25 La prévision décennale: un thème de recherche Hawkins et Sutton, /19/

26 La prévision décennale: un thème de recherche Hawkins et Sutton, /19/

27 Les portails d accès aux données ( 12/19/

28 Les scénarios climatiques: la régionalisation Objectifs principaux: Permet d améliorer la représentation de la variabilité spatiale et temporelle du climat et de son évolution, en particulier les statistiques des événements extrêmes climatiques (vagues de chaleurs, fortes pluies, sécheresses, tempêtes, cyclones, ). Permet de faciliter les études d impacts du changement climatique sur les différents secteurs socio-économiques (hydrologie, écosystèmes, santé, ).

29 La nécessité d une descente d échelle Scénarios climatiques globaux km Scénarios climatiques régionaux (statistiques ou modèles climatiques) ~ km Modèles d impacts ~qq m - qq km

30 Quelques modèles climatiques régionaux ARPEGE-Climat resolution 50 km ALADIN-Climat resolution 25 km LMDz Resolution 50 km

31 Les scénarios climatiques: la régionalisation Le projet CORDEX: Définition d un cadre général de référence pour la communauté climatique, suivant l exemple de CMIP mais impliquant un effort plus limité afin d assurer un résultat en particulier sous la contrainte du calendrier de l AR5. La résolution standard initiale sera de 50 km pour renforcer la faisabilité des simulations et l implication d une communauté plus large. Focus initial sur un domaine couvrant l ensemble de l Afrique. Simulations en première priorité: historique ( ) scénarios RCP4.5 et RCP8.5 ( ).

32 Le projet CORDEX 12/19/

33 Prochaines étapes Les grandes étapes pour les scénarios climatiques: 31 juillet 2012: date limite pour soumettre des publications scientifiques sur les scénarios climatiques analysés dans l AR5 (si acceptées pour publication avant le 15 mars 2013). Mi-2012: ouverture de la base de données DRIAS de scénarios climatiques régionalisés sur la France dont les scénarios du projet ANR- SCAMPEI ( qui seront aussi publiés début 2012 dans un supplément du rapport de la mission Jouzel (mais basés sur les scénarios B1, A1B et A2 de l AR4).

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35 Scénarios climatiques : indices sur la France métropolitaine (janvier 2011)

36 Prochaines étapes Les grandes étapes pour les scénarios climatiques: 31 juillet 2012: date limite pour soumettre des publications scientifiques sur les scénarios climatiques analysés dans l AR5 (si acceptées pour publication avant le 15 mars 2013). Mi-2012: ouverture de la base de données DRIAS de scénarios climatiques régionalisés sur la France dont les scénarios du projet ANR- SCAMPEI ( qui seront aussi publiés début 2012 dans un supplément du rapport de la mission Jouzel (mais basés sur les scénarios B1, A1B et A2 de l AR4) : scénarios régionalisés CORDEX et scénarios pour la France basés sur les RCPs (RCP8.5 et RCP4.5). Mi-septembre 2013: publication du rapport du WGI du GIEC (premier volet de l AR5)

37 Les scénarios climatiques: conclusions Les nouveaux scénarios RCPs permettent d évaluer à l échelle internationale l impact climatique de scénarios d atténuation des émissions de gaz à effet de serre. Trois de ces scénarios ayant des forçages radiatifs comparables à ceux de scénarios de l AR4, l incertitude sur les projections climatiques sera sensiblement la même pour ces scénarios, comme le suggèrent les premiers résultats des simulations climatiques réalisées avec les modèles français. Les études d impact et d adaptation au changement climatique nécessitent aussi la réalisation de scénarios climatiques régionalisés. Ceux-ci, intégrant les RCP, ne seront disponibles pour la plupart qu en Par contre il est et sera possible d accéder à de nouveaux ensembles de scénarios régionaux sur la France basés sur les scénarios de l AR4 via deux portails d accès (MEDDTL/ONERC et DRIAS).

38 Les scénarios socio-économiques Framework paper disponible en ligne sur:

39 Les scénarios pour analyser l adaptation et l atténuation

40 L architecture en matrice

41 Permet de comparer les conséquences du même changement climatique dans différents scénarios socio-économiques

42 Permet de comparer le coût de politiques de réduction des émissions qui atteignent la même cible, dans différents scénarios socio-économiques Référence SSP3 Référence SSP1 Shared Policy Assumption Shared Policy Assumption

43 Les coûts de l atténuation

44 Le coût de l adaptation et les impacts résiduels

45 Des scénarios pour explorer l incertitude sur les coûts d atténuation et les impacts du CC

46 Couvrir les différents futurs possibles pour explorer l incertitude

47 Différentes approches pour créer des SSPs

48 Les SSPs, d après la réunion de Boulder (Nov 2-4, 2011)

49 Couvrir les différents futurs possibles pour explorer l incertitude

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51 SSP1 Haute capacité d adaptation, Haute capacité d atténuation Le monde est caractérisé par la coopération internationale, et le développement durable est une priorité Monde fortement régulé, orienté vers l environnement et le développement.

52 SSP2 Capacité d adaptation moyenne, capacité d atténuation moyenne Un monde caractérisé par la continuation des tendances actuelles Nombreuses vues contradictoires sur les déterminants de ce scénario Plusieurs SSP2???

53 SSP3 Faible capacité d adaptation, faible capacité d atténuation Un monde caractérisé par la compétition entre pays, et par une croissance économique lente. Politiques orientées vers la sécurité, barrières commerciales, peu d efforts pour protéger l environnement.

54 SSP4 Faible capacité d adaptation, Haute capacité d atténuation Monde très inégal, à l intérieur et entre les pays. Une petite élite mondiale est responsable de l essentiel des émissions de GES. La plus grande partie de la population reste pauvre et vulnérable au changement climatique. Governance et mondialisation sont efficaces, mais contrôlées par les élites, et à leur service.

55 SSP5 Haute capacité d adaptation, Faible capacité d atténuation Développement conventionnel, orienté vers la croissance économique et les MDGs. La préférence pour une croissance rapide conduit à une forte dépendance aux carburants fossiles. La croissance permet d atteindre des MDGs et de fournir les services nécessaires aux populations des pays en voie de développement.

56 Sur le long terme: une proposition d approche systématique Une proposition conjointe CIRED (Céline Guivarch, Julie Rozenberg), RAND Corporation (Robert Lempert), NCAR (Brian O Neill), et Banque Mondiale (Stéphane Hallegatte)

57 Une méthode pour créer des scénarios

58 Phase 1

59 Environmental stress (environmentally-stressed vs. environmentally-friendly) Carbon dependence (high vs. low dependence) Use of natural resource Availability of fossil energy Consumption behaviors Technologies Urbanization Industrial and commercial policies Governance efficiency Economic structure Extreme poverty reduction Globalization (convergence vs. fragmented) Population Capital markets Labor markets Social protection Equity (inclusive growth vs. growthand-poverty)

60 Phase 2

61 192 scenarios avec ImaclimR

62 Phase 3

63 Les scénarios pertinents dépendent de la décision à prendre Pertes de PIB pour stabiliser la concentration à 550ppm PIB par tête des 20% les plus pauvres dans les pays en développement

64 192 scénarios & 2 indicateurs

65 192 scénarios & 2 indicateurs

66 Proposition de SSPs

67 Proposition de SSPs

68 Une proposition de projet international Création d une base de donnée de scénarios multi-modèles; Démonstration de l usage des scénarios globaux pour construire des scénarios locaux; Création d un outil de sélection de scénarios globaux pertinents pour une décision donnée. Sélection de la prochaine génération de SSP Actuellement en recherche de financement

69 Des scénarios globaux aux scénarios locaux

70 Prochaines étapes

71 IPCC deadlines

72 Un scénario pour un réchauffement de 2? (ENSEMBLES, 2009) Concentrations de CO2 (ppm-eq) Emissions de carbone (GtC-eq)

73 Un scénario pour un réchauffement de 2? (ENSEMBLES, 2009) Changement de température moyenne planétaire (en C) Entre 1860 et 2100 par rapport à , scénarios A1B et E1

74 Emissions nettes de CO2 pour limiter le réchauffement moyen de la planète à 2 (ENSEMBLES, 2009) 12/19/

75 Le défi des 2C Guivarch et Hallegatte (2011)

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