Le nouveau rapport du GIEC sur le changement climatique

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1 Le nouveau rapport du GIEC sur le changement climatique Serge Planton Météo-France, CNRM-GAME Qu apprend-on des observations? Quelles sont les projections du changement climatique?

3 Reconstruction de la température moyenne de l hémisphère nord (GIEC, 2013)

4 Evolutions de la température moyenne globale en surface relativement à (GIEC, 2013) Températures moyennes annuelles Températures moyennes décennales

5 Tendances depuis le début du XX e siècle (GIEC, 2013) Tendances de température ( C/période) Tendances de précipitations (mm/an/décennie)

6 Evolutions dans l océan et la cryosphère depuis le début du XX e siècle (GIEC, 2007) Contenu calorifique océan superficiel (0-700m) Niveau moyen mondial de la mer relatif à Couverture de neige au printemps (HN) Extension de la banquise Arctique en été

7 Concentration de CO2 dans l atmosphère et l océan (GIEC, 2013) Mauna Loa CO2 atmosphérique Pôle Sud Dissous dans océan superficiel CO2 océanique Acidité de l eau

8 Qu apprend-on des observations? Le réchauffement du système climatique est sans équivoque et, depuis les années 1950, beaucoup des changements observés sont sans précédent depuis des décennies voire des millénaires. L atmosphère et l océan se sont réchauffés, la quantité de neiges et de glaces a diminué, le niveau des mers s est élevé, et les concentrations des gaz à effet de serre ont augmenté. Chacune des trois dernières décennies a été successivement plus chaude à la surface de la Terre que toutes les décennies précédentes depuis Les années 1983 à 2012 constituent probablement la période de 30 ans la plus chaude qu ait connue l hémisphère Nord depuis 1400 ans (degré de confiance moyen). GIEC, 2013

9 Carbone et autres quantités biogéochimiques Les concentrations atmosphériques du dioxyde de carbone (CO 2 ), du méthane et de l oxyde nitreux ont augmenté pour atteindre des niveaux sans précédent depuis au moins ans. La concentration du CO 2 a augmenté de 40% depuis l époque préindustrielle. Cette augmentation s explique en premier lieu par l utilisation de combustibles fossiles, et en second lieu par le bilan des émissions dues aux changements d utilisation des sols. GIEC, 2013

10 Variations de la température moyenne globale en surface simulées et observées au XX e siècle (GIEC, 2007) Simulations avec forçages naturels seulement Simulations avec forçages naturels et anthropiques

11 Attribution des tendances sur de la température moyenne globale en surface (GIEC, 2013)

12 Quelles sont les sources de l évolution des climats? L influence de l homme sur le système climatique est clairement établie, et ce, sur la base des données concernant l augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l atmosphère, le forçage radiatif positif, le réchauffement observé et la compréhension du système climatique. On détecte l influence des activités humaines dans le réchauffement de l atmosphère et de l océan, dans les changements du cycle mondial de l eau, dans le recul des neiges et des glaces, dans l élévation du niveau moyen mondial des mers et dans la modification de certains extrêmes climatiques. Il est extrêmement probable que l influence de l homme a été la cause principale du réchauffement observé depuis le milieu du XX e siècle. GIEC, 2013

14 Les scénarios climatiques Des scénarios du climat futur mais pas des prévisions: pour anticiper les risques et s adapter aux changements climatiques d origine humaine et à leurs effets socio-économiques ; pour évaluer les conséquences des politiques climatiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre Les bases de la confiance des scientifiques dans ces scénarios (variant selon les échelles de temps et d espace, les régions concernées, les variables climatiques, ) : la connaissance des facteurs d évolution du climat et de la réponse du climat à ces facteurs ; la capacité à simuler les climats du passé, à partir de l évolution connue des facteurs naturels et anthropiques d évolution du climat.

15 15 Les nouveaux scénarios du GIEC Modification du bilan d énergie de la planète: Forçage radiatif en W/m 2

16 Les 4 scénarios RCP (Representative Concentration Pathways) (Moss et al, 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

17 Émissions globales de CO2 dues aux combustible fossiles et à la production de ciment (Peters et al., 2013)

18 Moyennes multimodèles du réchauffement global en surface relativement à (GIEC, 2013)

19 Changements moyens en relativement à (GIEC, 2013) Température RCP2.6 RCP8.5 Précipitations

20 Quelles sont les projections du changement climatique? Le changement de la température moyenne à la surface du globe pour la période relativement à sera probablement compris entre 0,3 C et 0,7 C (degré de confiance moyen). Pour la période , l augmentation sera probablement comprise entre 0,3 C à 4,8 C. Relativement à , le changement de la température moyenne à la surface du globe pour la fin du XXI e siècle dépassera probablement 2 C pour RCP6.0 et RCP8.5 (degré de confiance moyen), c est plus probable qu improbable pour RCP4.5 (degré de confiance élevé), mais improbable pour RCP2.6 (degré de confiance moyen). GIEC, 2013

21 Quelles sont les projections du changement climatique? Les changements concernant le cycle mondial de l eau en réponse au réchauffement au cours du XXI e siècle ne seront pas uniformes. Le contraste des précipitations entre régions humides et régions sèches ainsi qu entre saisons humides et saisons sèches augmentera, bien qu il puisse exister des exceptions régionales. GIEC, 2013

22 Changements d extension de la banquise de l hémisphère nord au cours du XXI e siècle (GIEC, 2013)

23 Changement du niveau moyen des mers au cours du XXI e siècle relativement à (GIEC, 2013)

24 Quelles sont les projections du changement climatique? Il est très probable qu au cours du XXI e siècle, l étendue et l épaisseur de la banquise arctique continueront à diminuer, de même que l étendue du manteau neigeux de l hémisphère Nord au printemps, au fur et à mesure de l augmentation de la température moyenne à la surface du globe. A l échelle mondiale, les glaciers continueront de perdre de leur volume. L élévation moyenne du niveau des mers pour la période relativement à sera probablement comprise entre 0,26 et 0,82 m (degré de confiance moyen). GIEC, 2013

25 Changements projetés pour le milieu et la fin du XXI e siècle relativement à Scénario Température ( C) Niveau de la mer (cm) RCP2.6 1,0 +/- 0,6 1,0 +/- 0,7 24 +/ /- 14 RCP8.5 2,0 +/- 0,6 3,7 +/- 1,1 30 +/ /- 19

26 Réchauffement global en surface en fonction des émissions de CO2 cumulées (GIEC, 2013)

27 Quelles sont les projections du changement climatique? Le cumul des émissions de CO 2 détermine dans une large mesure la moyenne mondiale du réchauffement en surface vers la fin du XXI e siècle et au-delà. La plupart des caractéristiques du changement climatique persisteront pendant plusieurs siècles même si les émissions de CO 2 sont arrêtées. GIEC, 2013

28 Quelles sont les projections du changement climatique? La poursuite des émissions de gaz à effet de serre au-delà de 2100 suivant le scénario RCP8.5 étendu produirait un réchauffement de 3,0 à 12,6 pour relativement à Le réchauffement serait de 0 à 1,2 suivant le scénario RCP2.6 étendu.[ts] Les quelques résultats de modèles disponibles au-delà de 2100 indiquent que relativement au niveau préindustriel, l élévation du niveau moyen des mers en 2300 devrait être de moins d'1 m pour le scénario RCP2.6 étendu et de 1 à 3m pour le scénario RCP8.5 étendu. (degré de confiance moyen). GIEC, 2013

29 Évènements extrêmes: tendances passées et futures (GIEC, 2013) Phénomène Probabilité depuis 1950 Contribution humaine Probabilité au début / fin du XXI e siècle Périodes/vagues de chaleur plus fréquentes et/ou plus longues sur la plupart des terres émergées Augmentation de la fréquence, intensité et/ou du nombre des épisodes de précipitations abondantes Augmentation de l intensité et/ou de la durée des sécheresses Probable dans de grandes parties d Europe, d Asie et d Australie Probablement plus d augmentations que de diminutions sur les terres émergées Faible confiance à l échelle mondiale, probable dans certaines régions Probable Degré de confiance moyen Faible confiance Faible confiance à Augmentation de l activité l échelle séculaire, cyclonique tropicale de forte Faible confiance pratiquement certain intensité pour Atlantique Nord Non évalué / Très probable Probable sur de nombreuses régions / Très probable sur certaines régions Faible confiance / Probable à l échelle régionale ou mondiale Faible confiance / Plus probable qu improbable dans certains bassins

30 Le 5 e rapport du GIEC ( ) Rapport du groupe I (29 septembre 2013): Rapport complet disponible en anglais sur le site du GIEC: Résumé pour décideurs disponible en français sur le site de l ONERC (traduction provisoire): Prochaines étapes (sessions d acceptation/approbation): Rapport du groupe II : mars 2014 Rapport du groupe III : 7-11 avril 2014 Rapport de synthèse : octobre 2014

31 Les nouveaux scénarios climatiques du GIEC Questions?

32 Portail internet du MEDDE: Le climat de la France au XXI e siècle

33 Rapports de la «mission Jouzel» disponibles sur:

34 Le portail DRIAS ouvert depuis le 24 juillet 2012 : Les scénarios climatiques pour la France

35 Température moyenne estivale ( C) A2 A1B B1 Conseil d Administration du 30 Changements juin 2006 calculés par le Modèle ALADIN-Climat

36 Température moyenne hivernale ( C) A2 A1B B1 Conseil d Administration du 30 Changements juin 2006 calculés par le Modèle ALADIN-Climat

37 Précipitations moyennes hivernales (mm/jour) A2 A1B B1 Conseil d Administration du 30 Changements juin 2006 calculés par le Modèle ALADIN-Climat

38 Précipitations moyennes estivales (mm/jour) A2 A1B B1 Conseil d Administration du 30 Changements juin 2006 calculés par le Modèle ALADIN-Climat

39 Vagues de chaleur comparées au climat présent Valeur maximale de l indicateur thermique ( C) 34 Scénario A1B Périodes Durée (jours)

40 40 Durées des sécheresses comparées au climat présent Eté Scénario A1B

41 41 Pluies intenses comparées au climat présent Hiver Scénario A1B

42 Projet CYPRIM: descente en échelle statistiquedynamique (Beaulant et al 2009) Simulations à 2.5 km de résolution de 20 cas d environnements propices Cumul maximum en 30h (mm) Surfaces impactées par des pluies > 100mm (km 2 )

43 43 Vents maximaux comparés au climat présent Hiver Scénario A1B

44 Changements des trajectoires des cyclones tropicaux (IMFREX, 2005) Scénario B

45 Évolution de la superficie de la France en sécheresse (CLIMSEC, 2011) Sécheresse Météorologique (% de la superficie) Sécheresse Agricole (% de la superficie) s 2050s 2080s s 2050s 2080s

46 Les changements climatiques futurs moyens en France Températures : période (tous scénarios d émission confondus) : augmentation de 1 à 2 C, sans différence marquée entre l'été et l'hiver ; pour la fin du siècle : augmentation de 2 à 2,5 C pour un scénario optimiste (B1), de 2 à 4 C pour un scénario intermédiaire (A1B) et de 4 à 4,5 C pour un scénario pessimiste (A2). Le réchauffement n'est pas également réparti tout au long de l'année : il est moindre en hiver et plus important en été Précipitations : période (tous scénarios d émission confondus) : les changements de précipitations moyennes sont incertains en hiver (entre 20 et +20%) comme en été (entre -30 et +30%) ; pour la fin du siècle : les changements de précipitations moyennes sont incertains en hiver (entre 20 et +40%) masquant des disparités régionales, mais les précipitations diminueraient en été de 10 à 40% pour le scénario optimiste (B1) et de 30 à 60% pour le scénario pessimiste (A2)

47 Les changements climatiques futurs en France: événements météorologiques et climatiques extrêmes Indépendamment du scénario, il est très probable qu en été les vagues de chaleur seront à la fois plus fréquentes, plus longues et plus intenses, tandis que les périodes de sécheresse seront plus longues. Il est très probable qu en hiver le nombre de jours de gel diminuera et que les vagues de froid seront moins fréquentes. Il est probable que la proportion des précipitations totales tombant sous forme de fortes précipitations augmentera. En ce qui concerne les épisodes de pluies diluviennes dans le sud-est, en l état des connaissances actuelles, ni la fréquence, ni l intensité maximale de ces événements ne devraient varier beaucoup. Les changements concernant les tempêtes semblent faibles. L intensité des pluies associées au cyclones devrait probablement augmenter, ainsi que l intensité moyenne des vents les plus forts mais peut-être pas dans tous les bassins. La fréquence globale des cyclones devrait probablement décroître ou rester stable (GIEC, SREX 2011).

48 Poids des différentes incertitudes Prochaine décennie: les incertitudes liées à la variabilité climatique interne sont dominantes et sont supérieures au signal de changement climatique. Il en résulte que le signe même de l évolution de la température n est pas connu. Période : les incertitudes sur les scénarios socioéconomiques sont relativement faibles par rapport aux incertitudes liées à la variabilité interne et aux modèles. Sur cette période, il n est pas nécessaire de distinguer ces scénarios. Pour la fin du siècle: les principales sources d incertitude sont les scénarios et les modèles. Il est nécessaire de considérer des scénarios climatiques réalisés à partir de plusieurs scénarios socio-économiques et à partir de plusieurs modèles.

49 Quelques impacts en France Le changement climatique jouera un rôle significatif sur la disponibilité de la ressource en eau mais cette disponibilité restera très dépendante d autres facteurs. Les débits d étiages devraient être diminués assez fortement (plus de 50% parfois). En revanche, les impacts sur les crues sont incertains. Le changement climatique s accompagnera d une diminution de la durée de l enneigement, en particulier en moyenne montagne, tandis que cette diminution sera moins marquée en haute montagne. Le risque d avalanches de neige poudreuse devrait diminuer, par contre le risque d avalanches de neige humide devrait augmenter. Les glaciers d altitudes inférieures à 2900m, qui ne sont pas en équilibre avec la température moyenne du XX e siècle, vont continuer à fondre. Pour un réchauffement supérieur à 3, la plupart des glaciers français seront réduits à néant.

50 Quelques impacts en France La sylviculture devra nécessairement accompagner les effets du changement climatique par des substitutions d essences. Une évolution forte des principales maladies affectant les arbres forestiers est à prévoir. L adaptation courante des techniques agricoles devrait permettre de limiter les impacts pour un réchauffement dans la gamme de 2 à 3. Au-delà, les terroirs seront plus fortement remis en question et le problème de la compétition pour l eau pourrait devenir primordial dans le sud. Les grandes cultures et les prairies devraient être plutôt favorisées dans le nord. Les arbres fruitiers pourraient être exposés à des risques de gel accrus au moment de la floraison.

51 Quelques impacts en France Impact du changement climatique dans le domaine des incendies de forêt (2010): «On assiste à l horizon 2060 à une explosion du danger météorologique d incendie pour les scénarios A1B et A2. Le risque météorologique d incendie moyen observé aujourd hui sur le pourtour méditerranéen s étendrait à la quasi totalité du territoire» Les impacts les plus marquants sur le tourisme pourraient être liés au manque de neige, particulièrement en moyenne montagne, et à une concurrence accrue pour les ressources en eau nécessaires aux activités de loisirs. L augmentation des risques liés aux maladies à vecteurs doit être fortement relativisée. Les inquiétudes liées aux effets directs du «stress» thermique paraissent beaucoup plus fondées.

52 Aménager le territoire. Quels effets? Grand Paris de l Agglomération Parisienne (Groupe Descartes) 2008 Source : Yves Lion et coll ~ 4 C Scénarios d aménagement : Cultures maraîchères & Forêts autour de Paris Matériaux plus réfléchissants Baisse de la température de 2 à 3 C 2030 ~ 2 C

53 La canicule 2003 comme cas d étude Température nocturne ( C) Température de l air nocturne simulée dans la rue au niveau du piéton Réf Matériaux réfléchissant Verdissement (sans arrosage) Verdissement (avec arrosage) Humidification des chaussées Combinaison des leviers d action 22 Source: projet de recherche EPICEA (Météo-France/CNRS, CSTB, APUR, Ville de Paris)

54 Tout climatiser? La climatisation refroidit à l intérieur Mais elle rejette la chaleur à l extérieur! Plus on climatise, plus il faut climatiser Impacte négativement les habitations non équipées 33 Avec doublement des rejets actuels de clim (à horizon ) Température nocturne ( C) C Sans rejets de clim 25 Source : de Munck et coll. 2013

55 Composantes du forçage radiatif entre 1750 et 2011 (GIEC, 2013)

56 Une question faisant débat : Le réchauffement est-il terminé? Une période de 10 à 15 ans est insuffisante pour mettre en évidence une tendance climatique durable. Même si la température se refroidit sur une période de 10 à 15 ans, cela ne veut pas dire que le réchauffement climatique lié aux gaz à effet de serre touche à sa fin. Observations de 1975 à 2008 Projection de 2000 à 2100, scénario A2 Température Auditorium Airbus, moyenne Blagnac, planétaire 16 décembre (Easterling 2013 et Wehner, 2009)

57 QUANTIFY: impact des transports sur la température moyenne globale en surface (scénario A1B) Routier Routier Maritime Aviation Maritime Aviation CO2 non-co2 Olivié et al., 2012