Modèles de climat: quelles évolutions et quels progrès depuis le 4è rapport?

Documents pareils
Rôle des nuages dans l'anomalie de température de l'hiver 2007 en Europe

LSCE Laboratoire des sciences du climat et de l environnement

La modélisation, un outil pour reconstituer (et prédire) climat et végétation

Synthèse SYNTHESE DIRECTION GENERALE DE L ENERGIE ET DU CLIMAT. Service du climat et de l efficacité énergétique

Contrôle de la convection profonde par les processus sous-nuageux dans LMDZ5B

Évolution du climat et désertification

Changement Climatique (1/2) : Qu est-ce que c est?

Pourquoi étudier l aérosol atmosphérique?

Développement et Evaluation PHYsiques des modèles atmosphériques

Le projet DRIAS : premières études et documents

CHANGEMENTS CLIMATIQUES 2013

PRODIGUER un noeud français de distribution de données GIEC/IPCC

CONCOURS EXTERNE DE RECRUTEMENT DE PROFESSEURS CERTIFIÉS ET CONCOURS D ACCÈS À DES LISTES D APTITUDE (CAFEP)

PROJET ACCLIMATE ETUDE SIM-CLIM THEME 3 Etude bilan des possibilités d une simulation climatique régionale

Réunion de lancement du projet LEFE DEPHY2

Modèle de Climat de Titan

Le Soleil. Structure, données astronomiques, insolation.

Changements climatiques 2001: Rapport de synthèse

Choisir et utiliser un détecteur de gaz pour le travail en espace clos.

Bilan GES réglementaire d Eovi Mutuelle en France. Olivier Laguitton

Modélisation grande échelle du fonctionnement des écosystèmes terrestres: comment mieux rendre compte des pratiques agricoles?

Projet SENTINELLE Appel àprojets «CO 2»Déc. 2007

Modélisation couplée des processus de surface et souterrains pour prédire la distribution spatiale de l'évapotranspiration.

Profils verticaux de la couverture nuageuse, de ses propriétés et des aérosols: données du lidar CALIOP et du radar CLOUDSAT (DARDAR) de 2006 à 2012

Questions fréquentes. Citations des présentes questions : Lors de la citation d un groupe de questions, donner la référence suivante :

Projets en cours sur l archivage et la diffusion des simulations climatiques et de leurs produits, en liaison avec le projet DRIAS

TRANSPORT CONVECTIF TROPOSPHERE-STRATOSPHERE Importance l échelle globale? Jean-Pierre Pommereau CNRS LATMOS, Guyancourt, France

Projet évaluation : précipitation et

Climat : vers le point de rupture?

The Tropical Warm Pool-International Cloud Experiment TWP-ICE

Influence du changement. agronomiques de la vigne

Changements Climatiques 2007

Population responses to environmental forcing : approaches to model and monitor habitat characteristics

Piegeage et stockage du CO 2

Le réchauffement climatique, c'est quoi?

Les impacts cachés des TIC. Quels enjeux et quelles actions concrètes?

Proposition Expecting EarthCare, Learning from A-Train (EECLAT) T1. Studies at regional scales

LES CHANGEMENTS FUTURS DE LA MOUSSON AFRICAINE

La diversité des climats

Efficacité énergétique des logements à haute performance énergétique, HPE : Application au site de Béchar

Principes généraux de la modélisation de la dispersion atmosphérique

Prospective: Champ de gravité, méthodes spatiales

Nous avons soumis la question au (( Bureau sur les changements climatiques du ministère de l'environnement D qui nous a fait la réponse suivante :

Les outils de simulation. Myriam HUMBERT CETE Ouest

Le Groupe d experts intergouvernemental sur l évolution du climat (GIEC) Pourquoi le GIEC a été créé. Introduction

L ENERGIE CORRECTION

La prévention des intoxications dans les silos à fourrage

Compte rendu des utilisations du calculateur TITAN au LACy

Performances énergétiques de capteurs solaires hybrides PV-T pour la production d eau chaude sanitaire.

Expertise INRA Stocker du carbone dans les sols agricoles? Préface

Calculs Computional fluide dynamiques (CFD) des serres à membrane de Van der Heide

Perspective de la voiture électrique Quelle technologie pour quel marché?

Projet Institutional Support to African Climate Initiative (ISACIP) ATELIER DE RENFORCEMENT DE CAPACITÉS Niamey, 17 au 25 mars 2014

UNE REFLEXION PREALBLE

Gaz moléculaire et formation stellaire dans les galaxies proches : maintenant et à l'époque ALMA Jonathan Braine

Perception la qualification

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

Cerea. Centre d enseignement et de recherche en environnement atmosphérique

METEOROLOGIE. Aéroclub Besançon La Vèze. Cours MTO - Ivan TORREADRADO 1. F-SO au FL65 over LFQM

Monitoring de surface de sites de stockage de CO 2 SENTINELLE. (Pilote CO2 de TOTAL Lacq-Rousse, France) Réf. : ANR-07-PCO2-007


Oléagineux, Corps Gras, Lipides. Volume 9, Numéro 5, 296-8, Septembre - Octobre 2002, La filière

2008 Andrew Kornylak/Aurora Photos

Résonance Magnétique Nucléaire : RMN

PAPIER OU SUPPORT NUMÉRIQUE, QUEL EST LE BON CHOIX ÉCOLOGIQUE?

La Terre mise en scène

M. F. PITA Departamento de Geografía Física. Universidad de Sevilla. C/ María de Padilla s.n SEVILLA (Espagne).

Proposition de valeur pour la réduction des émissions de CO 2. Petit déjeuner Supply Chain Verte 17 juin 2008

C3. Produire de l électricité

Que sont les sources d énergie renouvelable?

Abschlusskonferenz OUI Biomasse / Conférence de clôture OUI Biomasse

Server Farm, Business Continuity, ERP, Training

Enjeux et défis en assurance habitation Marc-Olivier Faulkner 18 novembre 2011

Régionalisation des régimes de perturbations et implications pour l aménagement dans un contexte de changement climatique

Mention SDUEE Sciences de l Univers, Environnement, Écologie

Synthèse des travaux réalisés par la DMN dans le cadre du projet ACCMA

Prix de l énergie dans l habitat

L opération étudiée : le SDEF

Présentation des prévisions météorologiques du monde découpé en sept grandes régions.

Biomasse forestière et bioénergie: Danger ou solution?

Calcul Haute Performance & Données

La place du charbon dans le mix électrique

Que nous enseigne la base de données PAE?

ABB i-bus KNX Les nouveaux Room Master RM/S 3.1 et RM/S 4.1

Impacts de l'informatique : ressources, énergie, déchets ; que nous révèlent les analyses de cycle de vie?

L importance du suivi du dioxyde de carbone (CO 2. ) dans la production de dindes

CONSOMMATION ET PRODUCTION D ELECTRICITE EN ALLEMAGNE. Bernard Laponche 2 juin 2014 * Table des matières

Bilan GES Entreprise. Bilan d émissions de Gaz à effet de serre

Épreuve collaborative

Quel Sont les 7 couleurs de l arc en ciel?

Lamia Oukid, Ounas Asfari, Fadila Bentayeb, Nadjia Benblidia, Omar Boussaid. 14 Juin 2013

SYSTÈME DE GAINES À SPIRALE ET RACCORDS TOURNANTS

Monitoring des classes de neige des calottes polaires par Envisat

L inégale répartition de l énergie solaire est à l origine des courants atmosphériques

VI.1) Description de la QBO Observation du vent zonal en moyenne zonale à l'équateur Données UARS (Swinbak et Orland)

pour la détermination du COT dans l eau ultra pure être légèrement oxydées, certaines plus que d autres, les pharmacopées prescrivent

Les Énergies Capter et Stocker le Carbone «C.C.S»

Pour un citoyen mieux informé en transports

CM2E Colloque Martinique Energie Environnement. Production d électricité renouvelable : La méthanisation comme agent de régulation

Transcription:

Modèles de climat: quelles évolutions et quels progrès depuis le 4è rapport? Jean-Louis Dufresne Laboratoire de Météorologie Dynamique (CNRS, UPMC, ENS, X) Institut Pierre Simon Laplace La Science du climat, pour l'action, juin 2014, Paris

I. Évolution des modèles de climat et de leur contenu II. Évaluation des modèles: avancées et défauts persistants III. Projections des climats futurs IV.Robustesses et incertitudes de quelques aspect des changements climatiques

Modèle de climat (Modèle de circulation générale) Images issues d un film présentant la modélisation du climat. Copyright CEA Une représentation 3D de l atmosphère l océan glaces de mer et surfaces continentales (couplages de différents modèles) Une représentation du couplage avec les cycles biogéochimiques dans l atmosphère l océan et le continent

Évolution des modèles climatique: un schéma [GIEC, AR5]

Le modèle couplé "Système Terre" de l'ipsl

Forçages naturels et anthropiques Le modèle couplé "Système Terre" de l'ipsl Composition de l atmosphère Soleil et volcans IPSL-CM5 Forçage radiatif Gaz à effet de serre ou chimiquement actifs Changement climatique Émission autorisée de CO 2 Concentration de CO 2

Aérosols en 2100 Forçage Radiatif (W.m -2 ) Matière organique Carbone suie Sulfates Forçages radiatifs sur la période 1850-2100 (scénario RCP8.5, modèle IPSL-CM5A-LR) [Szopa et al., 2013]

Anomalie de température par rapport à la moyenne 1960-1990 Moyenne des modèles observations Simulation de l évolution récente du climat Moyenne des températures de surfaces simulées par 40 modèles CMIP5 et [GIEC, AR5]

Simulateurs d'observables Moyenne zonale de la distribution verticale des nuages observés par Calipso et simulés par des modèles + simulateur COSP [Cesana & Chepfer, 2012]

Land-sea contrasts and polar amplification in past and future climates Last Glacial Maximum main forcings Ice-sheets Greenhouse gases CO2: 185 ppm, CH4:350 ppb LGM climate reconstructions Land data (pollen and plant macrofossils): Bartlein et al, Clim Dynam 2011 Ocean data (multi proxy): MARGO, NGS 2009 Ice-core data: Masson-Delmotte et al pers. comm Relationships between LGM vs higher CO2 climates? Are the large scale relationships stable? Can we evaluate them from paleodata? Example: Land sea contrasts Note: all model averages calculated from grid points where LGM data is available Temperature difference over oceans

Evolution de la «performance» des modèles Distance normalisée de la climatologie de la température de surface et des précipitations AR3 AR4 AR5 [Knutti & Masson, 2013] 0 1 2

Biais systématiques des modèles Moyenne multi-modèle de la température de surface simulée Erreur sur la moyenne annuelle Erreur sur le cycle saisonnier -5 0 5-8 0 8 [GIEC, AR5]

Biais systématiques des modèles Moyenne multi-modèle des précipitations simulées Moyennes annuelles Erreur relative (mm/jour) (%) 0 5.5 10-90% 0 90% [GIEC, AR5]

Les scénarios sont définis en terme d objectifs de valeurs de forçage radiatifs (W.m -2 ) Les projections futures RCP : «Representative concentration pathways» Modèles intégré économie-climat, très simplifiés Modèles climatiques, modèles du system terre (ESM, Earth System Models) [GIEC, AR5]

9 8 7 6 5 4 3 2 CO 2 Scénarios RCP : Representative Concentration Pathways Fortes émissions 1 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Valeurs (W.m -2 ) Stabilisation Contrôle des émissions Calculés par les IAMs CH 4 N 2 O O 3 Autres aérosols LU Contribution des forçages individuels au forçage total (référence 1850) 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 [GIEC, AR5]

Température de surface Évolution de la moyenne globale des températures de 1950 à 2100 Différence de température 2100-2000 scénario RCP8.5 39 modèles CMIP5 [GIEC, AR5]

Distribution géographique et saisonnière du changement relatif des précipitations entre 2000 et 2100, scénario RCP8.5 Décembre à février Juin à septembre -50% 0% 50% 39 modèles CMIP5 [GIEC, AR5]

Puits de carbone (PgC/y) Emission de carbone (PgC/y) concentration en CO 2 (ppm) Les émissions autorisées de CO 2 avec IPSL-CM5 Historique RCP8.5 RCP6.0 RCP4.5 RCP2.6 30 1900 2000 2100 2200 2300 20 10 0 1900 2000 2100 2200 2300 1900 2000 2100 2200 2300

Emissions de Carbone, Concentrations atmosphérique de CO 2, Température moyenne >> Scénario Haut : les émissions, les concentrations et les températures augmentent PgC/an ppm C

Emissions de Carbone, Concentrations atmosphérique de CO 2, Température moyenne >> Scénario Haut : les émissions, les concentrations et les températures augmentent >> Scénario Médian : pour stabiliser les concentrations à 550 ppm, il faut décroitre fortement les émissions. Mais les températures continent à augmenter PgC/an ppm C

Emissions de Carbone, Concentrations atmosphérique de CO 2, Température moyenne >> Scénario Haut : les émissions, les concentrations et les températures augmentent >> Scénario Médian : pour stabiliser les concentrations à 550 ppm, il faut décroitre fortement les émissions. Mais les températures continent à augmenter >> Scénario Bas : pour limiter le réchauffement à 2, il faut limiter la concentration à moins de 450 ppm et amener les émissions à 0 avant la fin du siècle. PgC/an ppm C

Amplitude du réchauffement Sensibilité climatique Accroissement de la moyenne des températures de surface Pour des scénarios «réalistes» Pour un doublement de CO 2

Accroissement de CO 2 et température Réchauffement global pour un doublement de CO 2 en 70 ans Rétroaction des nuages Rétroaction de la cryosphère Rétroaction de la vapeur d'eau Effet direct de l'augmentation du CO 2 Effet d'inertie thermique de l'océan Moyenne multi-modèles inter-model differences ( deviation (standard ( 2008 (Dufresne & Bony

différence normalisée inter-model 0.8 Accroissement de CO 2 et température Origines de la dispersion entre les modèles 0.6 Rétroaction des nuages (principalement nuages bas dans les tropiques) 0.4 0.2 0 Vapeur d eau (changement d humidité relative sur toute la hauteur de la stratosphère) (( 2013 al. (Vial et

Des incertitudes demeurent: amplitude du réchauffement Dispersion de l'estimation de la sensibilité climatique Changement de la fraction nuageuse La dispersion de l'estimation de la sensibilité climatique ne s'est pas réduite Et dans un monde plus simple? Réponse de l effet radiatif des nuages à un accroissement uniforme de température de 4K pour des aqua-planètes [Stevens & Bony, 2013]

Des incertitudes demeurent: changements de précipitations 2100-2000, JJA CMIP3 AR4 CMIP5 AR5 [Knuti & Sedlacek, 2012] La dispersion sur les changements de précipitations simulés, notamment sur continent, s'est peu réduite de CMIP3 à CMIP5 Et dans un monde plus simple? Réponse des précipitations à un accroissement uniforme de température de 4K pour des aqua-planètes Une partie importante de la dispersion des résultats provient de phénomènes physiques «de bases» (interaction circulations vapeur d eau température) [Stevens & Bony, 2013]

Conclusions ont gagné en, et permettent d aborder de Davantage de comparaison, d analyse des simulations pour du climat et de ses variations. des modèles climatiques (passé, récent, futur, idéalisé ) Des La pas, malgré la Le de ses changements, dans les résultats demeurent ne se réduit du système climatique et

Merci de votre attention