Les changements climatiques et l effet de serre
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- Joel Brunelle
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1 Les changements climatiques et l effet de serre Qu est-ce que le climat et l effet de serre? Que nous apprennent les observations? Que nous apprennent les modèles numériques? Quelles sont les projections des changements climatiques? Que faire pour limiter l accroissement de l effet de serre?
2 Qu est-ce que le climat et l effet de serre? Le climat: terme général servant à qualifier l ensemble des phénomènes météorologiques habituels en un lieu donné : précipitations et températures principalement. La moyenne du «temps qu il fait»
3 Qu est-ce que le climat et l effet de serre? Le système climatique Atmosphère Variabilité Solaire Gaz à effet de serre (H 2 O, CO 2, CH 4, N 2 O, CFCs, ) Aérosols Volcanisme Banquises Océans Activités Humaines Glaciers Calottes Biosphère Rivières et lacs Surfaces continentales
4 Qu est-ce que le climat et l effet de serre? Sans l effet de serre, la température moyenne de la Terre serait de 18 C au lieu de +15 C aujourd hui.
5 Que nous apprennent les observations? Par l analyse des observations de stations météorologiques terrestres, de bateaux ou de bouées, de satellites, d indicateurs climatiques, de calottes glaciaires :
6 Température ( C) et concentrations de gaz à effet de serre (CO2 en ppmv, NH4 en ppbv) en Antarctique (Petit et al, 1999)
7 Variations de la température moyenne de l hémisphère nord ( C) (Mann et al, 1999)
8 L évolution des glaciers continentaux (GIEC, 2001) Le glacier d Argentière (Alpes)
9 Les gaz à effet de serre (GIEC, 2001)
10 Que nous apprennent les observations? -que le climat varie naturellement -que le climat se réchauffe de façon importante (0,4 C à 0,8 C depuis la fin du XIXe siècle) -que la concentration des gaz à effet de serre augmente de façon importante depuis le début de l ère industrielle
11 Que nous apprennent les observations? pour la France?
12 Tendances des températures minimales et maximales en France (1901/2000) Tn Tx
13 Nombre de tempêtes observées en France entre 1950 et 1999
14 Que nous apprennent les observations? En France, le réchauffement sur le dernier siècle est plus marqué sur le sud que sur le nord. Les températures minimales se sont plus réchauffées que les températures maximales. En France, on n observe pas de tendance à l augmentation des tempêtes en nombre ou en intensité sur les cinquante dernières années.
15 Que nous apprennent les modèles numériques? Les modèles climatiques simulent les diverses composantes du système climatique en résolvant numériquement les équations exprimant les lois physiques. atmosphère océan sols glace de mer biogéochimie marine chimie atmosphérique...
16 Température moyenne globale en surface simulée et observée au XX e siècle (GIEC, 2001) Simulations avec forçages naturels (variabilité solaire, volcanisme, variabilité interne) Simulations avec forçages naturels et anthropiques
17 Que nous apprennent les modèles numériques? La similitude entre les simulations numériques du climat sur le siècle écoulé et les observations des dernières décennies augmente lorsque l évolution des concentrations des gaz à effet de serre et les aérosols sont prises en compte par les modèles. Le climat varie naturellement mais: «De nouveaux éléments de preuve montrent que l essentiel du réchauffement observé depuis 50 ans est attribuable aux activités humaines» (GIEC, 2001).
18 Quelles sont les projections des changements climatiques? Obtenues à partir de la modélisation du système climatique et de son évolution en réponse à des scénarios de modifications des concentrations atmosphériques des gaz à effet de serre, des aérosols.
19 Concentration du Gaz carbonique (ppm) Scénarios pour le XXI e siècle (GIEC, 2001) Émissions de sulfates (MTS/an)
20 Projections des variations de la température moyenne globale en surface ( C) (GIEC, 2001)
21 Quelles sont les projections des changements climatiques? perturbation du cycle des précipitations impact sur la végétation fonte accélérée de la banquise montée du niveau des océans
22 Quelles sont les projections des changements climatiques? Les vagues de chaleur dureraient plus longtemps. Ce phénomène entraînera une amplification de la transmission de certaines maladies (paludisme, encéphalites,...). le climat actuel Facteur climatique de transmission (source: OMM) le scénario climatique pour les années 2050
23 Quelles sont les projections des changements climatiques? Un cycle des précipitations fortement perturbé. En France, des étés plus secs et orageux, et des hivers plus pluvieux. Difficulté accrue d approvisionnement en eau dans certaines régions de la planète, amplifiant ainsi leurs problèmes actuels (famine,...).
24 Quelles sont les projections des changements climatiques? La montée du niveau des océans Conséquence directe du réchauffement des océans (dilatation de l eau) et dans une moindre mesure, de la fonte des glaciers. Cette élévation (hypothèses moyennes: 50cm) menace 92 millions de personnes vivant dans les zones côtières.
25 Quelles sont les projections des changements climatiques? Des incertitudes persistent... La production future de gaz à effet de serre. Les facteurs de formation des nuages; rôle important dans l amplification ou la réduction de l effet de serre. Les «surprises» du système climatique.
26 Que faire pour limiter l accroissement de l effet de serre? Limiter les émissions de gaz a effet de serre Pour les gouvernements: Encourager le développement et l utilisation de technologies moins polluantes. Protocole de Kyoto: Globalement, les parties s engagent à réduire leurs émissions de gaz a effet de serre d au moins 5% par rapport à 1990 pour Pour entrer en vigueur: minimum de 55 parties représentant 55%des émissions en Aujourd'hui:84 parties ont signe, 108 l ont ratifié, 43,5% des émissions. L avenir du protocole dépend de la ratification de la Russie.
27 Que faire pour limiter l accroissement de l effet de serre? Modifier nos comportements individuels: maison: réduire la température ne pas laisser les appareils en veille utiliser des ampoules basse consommation isoler toits et murs installer des panneaux solaires (aide ADEME) recyclez (bacs bleus, compost individuel, ) transports: utiliser les transports en commun, vélo, roller bien gonfler les pneus de votre voiture préférer le train à l avion ou à la voiture
28 Que faire pour limiter l accroissement de l effet de serre? Modifier nos comportements individuels: bureau: éteignez les lumières quand vous quittez limiter la consommation de papier (recto-verso) courses: acheter près de chez vous privilégiez les produits de saison privilégiez les produits peu emballés prenez un cabas, évitez les sacs plastiques et pour finir, sensibiliser les gens autours de vous!
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30 Que nous apprennent les modèles numériques? Un modèle numérique est un logiciel qui découpe le domaine en un grand nombre de petites boîtes virtuelles. Pour chacune, il calcule divers paramètres qui, une fois associés, permettent de constituer le climat de la période voulue. Les modèles climatiques les plus complexes ont une résolution spatiale variant de quelques dizaines à quelques centaines de kilomètres. Les modèles les plus complexes nécessitent l utilisation de supercalculateurs.
31 Le modèle ARPEGE-Climat à résolution variable
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