EBM (Energy-Balance-Model) LATITUDE RCM (Radiative

G. Pinson - Effet de serre
4- Modèles climatiques / 1
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EBM (Energy-Balance-Model)
LATITUDE
10°
transport
latéral de
chaleur
20°
Φ1 ↑↓
Φ2 ↑↓
Φ3 ↑↓
Φ4 ↑↓
Φ5 ↑↓
Φ6 ↑↓
Φ7 ↑↓
Φ8 ↑↓
30°
40°
50°
60°
70°
80°
90°
RCM (Radiative-Convective Model)
ALTITUDE
Φ ↑↓
Φn ↑↓
Φn–1 ↑↓
Φn–2 ↑↓
niveau n
n–1
n–2
2
1
transport
vertical de
chaleur par
convection
& radiation
Φ2 ↑↓
Φ1 ↑↓
niveau 0
(océan + continents + glaces)
Modèle en boîte (Box-Model)
LONGITUDE
Φ ↑↓
ATMOSPHERE
70 m
Φ ↑↓
superficiel
Φ ↑↓
Φ ↑↓
LITHOSPHERE
(continents)
Φ ↑↓
CRYOSPHERE
(glaces)
HYDROSPHERE
(ocean)
profond
ISBN 2-9520781-0-6
http://www.syscope.net/energie/
G. Pinson - Effet de serre
4- Modèles climatiques / 2
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GCM (General Circulation Model)
LONGITUDE + LATITUDE + ALTITUDE
5 équations :
- conservation de l’énergie totale (1ère loi thermodynamique)
- conservation du moment cinétique
- conservation des masses (eau et air)
- équilibre gravité / pression (hydrodynamique)
- loi des gaz parfaits
ISBN 2-9520781-0-6
http://www.syscope.net/energie/
G. Pinson - Effet de serre
4- Modèles climatiques / 3
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CYCLE DU CARBONE
(échelle de temps courte, Gt carbone)
ATMOSPHERE
750 Gt
dissolution
92 Gt/an
émission gaz
90 Gt/an
photosynthèse
63 Gt/an
respiration
fermentation
60 Gt/an
déforestation
1,6 Gt/an
combustion
7 Gt/an
BIOSPHERE
2000 Gt
HYDROSPHERE
39.000 Gt
LITHOSPHERE
roches carbonnées
30.000.000 Gt
Combustibles fossiles
5000 Gt
photosynthèse : 6 H2 O + 6 CO 2 + lumière → C6 H12 O2 + 6 O 2
glucose
respiration : C6 H12 O2 + 6 O 2 → 6 H2 O + 6 CO 2 + énergie
fermentation : C6 H12 O2 → 6 CO2 + énergie + déchets (méthane, éthanol, etc)
–
+
dissolution : CO2 + H 2 O ↔ HCO 3 + H ↔ CO3
2–
→CO3
ISBN 2-9520781-0-6
+2H
2–
+
+ CA
2+
→ CaCO3 (carbonates)
http://www.syscope.net/energie/