Climats récents. Modélisation

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1 J e a nj o uz e l, Di r e c t e urdere c he r c he semé r i t ea ucea La bo r a t o i r ede ssc i e nc e sducl i ma te tde l Env i r o nne me nt/ I PSLVi c e Pr é s i de ntdug r o upe

2 De nombreuses archives pour reconstituer les climats du passé! Accessible! Influencée par le climat! Puisse être datée! Si possible continue Très ancien : Témoignages géologiques Cycles glaciaires-interglaciaires - Sédiments marins - Glaces polaires - Séries polliniques, fossiles - Sédiments lacustres - Stalagmites Climats récents - Cernes d arbres - Coraux - Archives historiques Rôle clé des isotopes (H 2 16 O, HDO, H 2 18 O) Modélisation

3 Age en millions d années Enregistrements fournis à partir de l analyse de sédiments marins! Tendance générale au refroidissement depuis ~ 4,5 milliards d années! La terre boule de glace (entre 76 et 7 puis de 62 et 59 millions d années)! Des enregistrements continus depuis 7 millions d années! L océan profond s est progressivement refroidi depuis 7 millions d années! Succession de périodes glaciaires et interglaciaires depuis ~ 2 millions d années

4 Sahara, il y a 1 ans La terre vue de l espace France, il y a 21 ans La terre glaciaire (il y a 21 ans)

5 Les causes Température CO 2! Géographie! Topographie! Soleil! Atmosphère

6 Rôle clé des isotopes (H 2 16 O, H 2 18 O, HDO)! Plus d isotopes lourds dans la pluie et la neige que dans la vapeur d eau! A chaque étape, la vapeur restante dans le nuage s appauvrit en isotopes lourds! De même pour les précipitations qui en sont issues si bien qu en fin de parcours (régions polaires), la neige est de plus en pauvre en isotopes lourds

7 6 4 2 La teneur en oxygène 18 des glaces polaires Stade est d autant 11.3plus faible qu il fait plus froid stade 11 Temperature au Dome C Niveau de la mer Age en milliers d'années La teneur en oxygène 18 de l océan est d autant élevée que les calottes glaciaires sont importantes

8 En 1976, les enregistrements déduits des sédiments marins confirment la validité de la théorie astronomique (Hays, Imbrie et Shackleton) dite aussi théorie de Milankovich La théorie astronomique

9 Eccentricité Inclinaison Précession Insolation Milankovitch Périodicités de 2 ans 4 ans 1 ans

10 6 4 2 Stade 11.3 Temperature au Dome C Niveau de la mer Age en milliers d'années On retrouve ces mêmes périodicités dans de nombreux enregistrements climatiques couvrant le dernier million d années

11 * * Dans les années 8, les glaces de l Antarctique révèlent un lien très clair entre gaz à effet de serre (gaz carbonique et méthane) et climat. Le rythme des périodes glaciaires est bien déterminé par la position de la Terre sur son orbite mais l effet de serre joue un rôle d amplificateur.

12 + 4% x 2,5 +2% Gaz carbonique : CO 2 Méthane : CH 4 Protoxyde d azote : N 2 O! Plus l effet de serre est important, plus la quantité d énergie disponible pour «chauffer» les composantes du système climatique (atmosphère, océan, glaces et surfaces continentales) augmente.! Il y a 2 ans (période pré-industrielle), elle était en moyenne de 24 W/m 2! Elle avait augmenté d environ 2 W/m 2 depuis le dernier maximum glaciaire! Depuis, elle a augmenté de près de 3 W/m 2 en raison des activités humaines! Près de 75 % des émissions de gaz à effet de sere sont dues au CO 2 (combustibles fossiles pour plus de 8%). Le méthane (CH 4 ) a contribué pour 14 % (rizières, décharges, ruminants,..) et le N 2 O pour 8% (engrais, fumiers, fossiles, ).! La vapeur d eau est le premier gaz à effet de serre

13 Energie Transport routier Industrie Agriculture Sylviculture Résidentiel Tertiaire Autres Transports! Les émissions de gaz à effet de serre sont bien documentées! Elles varient de façon importante d un pays à l autre

14 Température moyenne de la Planète de 188 à L'année 215 a été la plus chaude jamais enregistrée depuis le début des enregistrements modernes ; 14 mois «record» consécutivement Le Monde (4 août 216): Le climat s est brutalement dégradé en 215

15 Chaleur dans l océan Couverture de neige au printemps Niveau moyen de la mer Minimum de la banquise Arctique 1% : atmosphère ; 93% : océan ; 3% : glaces ; 3% : surfaces Le réchauffement est sans équivoque et sans précédent

16 Les 3 dernières années sont les 3 années les plus chaudes du dernier millénaire

17 -,5 C,5 C 1 C Réchauffement observé Gaz à effet de serre Autres contributions humaines (pollution) Activités humaines Les différentes contributions au réchauffement observé depuis 195 Activité solaire, volcans Variabilité naturelle Une large part de ce réchauffement est du aux activités humaines (95%)

18 Scénario sobre,61 C ! Dans le cas du scénario émetteur, le réchauffement moyen serait en 21 voisin de 5 C par rapport à la période pré-industrielle ! En moins d un siècle notre planète subirait un réchauffement du même Systèmes des Incidences Phénomènes ordre que Événements celui Répartition observé depuis le uniques et météorologiques incidences mondiales particuliers C C menacés extrêmes de grande 5 catégories decumulées risque échelle dernier maximum glaciaire. 1 1 Observée RCP 8,5 (scénario à émissions élevées) Chevauchement RCP 2,6 (scénario d'atténuation à émissions faibles) ,61 C (ºC, par rapport à la période , utilisée en guise d'approximation des niveaux préindustriels) Scénario émetteur 3 (ºC, par rapport à la période ) 5 4 Évolution de la température moyenne 5 (ºC, par rapport à la période , utilisée en guise d'approximation des niveaux préindustriels) (ºC, par rapport à la période ) Évolution de la température moyenne globale 6 de risque supplémentairepar dû au changement climatique! IlDegré se poursuivrait la suite : de 6 à Élevé Indétectable Moyen Très élevé 8 C en 22. Encadré d'évaluation RID.1 Figure 1 Perspective globale des risques liés au climat. Les risques correspondant à chacun des motifs de préoccupation sont indiqués à droite, 2,6 servent à indiquer le risque supplémentaire dû aurcp 8,5 climatique lorsqu'un niveau de température pour des niveaux croissants de changement climatique.rcp Les couleurs changement est atteint, puis maintenu Le risque indétectable (en blanc) indique qu'il n'y aen pas surface d'incidence (entre associée détectable et attribuable au changement climatique. Le risque Évolution de la température moyenne et ) a)ou dépassé. modéré (en jaune) indique que les incidences associées sont à la fois détectables et attribuables au changement climatique avec un niveau de confiance au moins moyen, compte tenu également des autres critères spécifiques aux risques principaux. Le risque élevé32(en rouge) indique que les incidences associées sont graves et de39grande ampleur, en prenant également en compte les autres critères spécifiques aux risques principaux. Le violet, utilisé pour la première fois dans la présente évaluation, indique que tous les critères spécifiques aux risques principaux laissent conclure à un risque très élevé. [Figure 19 4] En guise de référence, la moyenne annuelle globale passée et prévue de la température à la surface du globe est indiquée à gauche, comme dans la figure RID.4. [Figure RC 1, encadré CC-RC; GTI RE5, figures RID.1 et RID.7] Selon la plus longue série disponible de données de température à la surface du globe, le changement observé entre la moyenne de la période et la période de référence du cinquième Rapport d'évaluation ( ) s'établit à,61 C (intervalle de confiance à 5 95 %:,55 à,67 C) [GTI RE5, RID, 2.4], qui est utilisée ici en guise d'approximation du changement de la température globale moyenne à la surface du globe depuis l'ère préindustrielle, c'est-à-dire la période précédant 175 [Glossaires des contributions des GTI et II au cinquième Rapport d'évaluation]. ( C) 2 b) 1,5 1,5,5 1 1, Évolution des précipitations moyennes (entre et )

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