Changements climatiques: les bases physiques du problème
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- Valérie Gaudet
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1 Changements climatiques: les bases physiques du problème Hervé Le Treut, Laboratoire de Météorologie Dynamique et Institut Pierre Simon Laplace CNRS/Ecole Normale Supérieure/Ecole Polytechnique/ Université Paris 6
2 Plan de l exposé 1. Les principaux gaz à effet de serre. Emissions Echelles de temps mises en jeu 2. Conséquences Déjà acquises Futures
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6 Emissions de CO 2 par habitant pour différents pays Pays Inde Cuba Mexique Chili Venezuela Afrique du Sud Corée du Sud Chine Emission de CO 2 par habitant Ukraine France Italie Royaume Uni Japon Allemagne Belgique Australie Canada USA 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 tonne par habitant
7 100 millions d années = millénaires G. Jacques, communication personnelle
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9 L évolution au cours du quaternaire s explique par des mécanismes lents Milankovitch Obliquité: ~ ans Excentricité: ~ ans Précession des équinoxes: ~ ans Illustrations de S. Joussaume (éditions du CNRS,1993)
10 GIEC, CDIAC A complex system suddenly out of equilibrium
11 Sources de méthane en millions de tonnes par an naturelles anthropiques marais, rizières termites océan hydrates énergie décharges ruminants biomasse
12 Pollution: apport de CH4 OH Pollution: Apports de O3
13 Pouvoir d échauffement global GES Temps de vie (années) PEG (20 ans) PEG (50 ans) PEG (100 ans) CO CH N 2 O CFC CFC HCFC HFC-134a CF SF
14 Décroissance d une d émission instantanée e de gaz à effet de serre Fraction restante Demi-vie e-fold Année e après s la perturbation Hauglustaine D., LSCE
15 Evolution du forçage radiatif après s une émission instantanée e de gaz à effet de serre Forçage radiatif par tonne émise Année e après s la perturbation Hauglustaine D., LSCE
16 Un équilibre énergétique fragile
17 Greenhouse gases Water vapor 55% Halocarbons 12% Ozone 13% Other greenhouse gases 30% Clouds 15% CO 2 53% CH 4 17% N 2 O 5% Naturel (155 W/m 2 ) Additionnel (2.8 W/m 2 )
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19 Des effets déjà sensibles? Mann, IPCC, 2001
20 Modelling of the climate system: an old idea Lewis Fry Richardson Weather machine
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22 Convective scales: order of magnitude of a few kilometers Simulation de nuages convectifs sur le Pacifique, F.Guichard,J.L. Redelsperger, CNRM/Meteo-France
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25 L. Fairhead
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29 Cloud Radiative Forcing: LW
30 Illustration des 6 satellites composant l'a-train. De gauche à droite : Aura, Parasol, Calipso, Cloudsat, Aqua, OCO. Crédits : CNES octobre 2004, illustration P. Carril
31 Observational evidence for strength of water vapour feedback (Soden et al., Science 2002) New observational and modelling evidence strongly supports a combined water vapour-lapse rate feedback of a strength comparable to that found in GCMs Source : IPCC WGI AR4
32 IPCC scenarios
33 IPCC (2001)
34 IPCC (2007)
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39 Atmospheric temperature structure Fig 9.14 The tropospheric warming and stratospheric cooling is very likely due to anthropogenic forcing (GHG increase and stratospheric ozone depletion) This has likely led to an increase in the height of the tropopause
40 Hausse du niveau de la mer au cours du 20 ème Altimétrie spatiale Mesure du niveau de la mer depuis l espace Données marégraphiques 1.8 mm/an Hausse observée: 3.3 mm/an depuis Mais la hausse n est pas uniforme! Jaune/rouge bleu
41 Comparaison «hausse observée-contributions climatiques» ( ) mm/an Expansion thermique 1.6 mm/an Glaces continentales 1.2 mm/an Expansion thermique + fonte des glaces 2.8 mm/an Niveau de la mer observé 3.1 mm/an
42 Sea le vel rise: a risk which extends beyond 2100 (IPCC 2001 confirmed by IPCC 2007)
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44 Precipitation changes: the 2 French models CNRM IPSL A2
45 Climate projections on regional and local scales Global Performance of current AOGCMs (like those from CMIP3) deteriorate when looking at finer temporal and spatial scales which are needed for many impact assessment studies. Continental Regional Local Giorgi 2007
46 Approches régionales: résultats de PRUDENCE (Prudence est un projet financé par la Commission Européenne)
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52 The continental sinks of carbone. With climate change Without climate change Difference of the two
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