Diaporama de l`intervention de Météo France

Enquête sur le climat passé,
en quête du climat futur.
Les bases scientifiques du changement
climatique.
Philippe BOISSEL, Météo-France
Plan de l’exposé
Introduction: les travaux du GIEC
Retour sur un climat qui a déjà bien changé….
A quels facteurs peut-on attribuer ces changements climatiques ?
Les climats du futur
Introduction aux impacts
Plan de l’exposé
Introduction: les travaux du GIEC
Retour sur un climat qui a déjà bien changé….
A quels facteurs peut-on attribuer ces changements climatiques ?
Les climats du futur
Introduction aux impacts
Une contribution internationale sous l’égide du GIEC
Groupe d'Experts Inter-gouvernemental sur l’Évolution du Climat
Créé en 1988 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM ou WMO)
et le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE ou UNEP).
5 Rapports d’Évaluation : 2013, 2007, 2001, 1995, 1990
+ des rapports spéciaux (ex : sur les extrêmes en 2012)
Grands principes :
- le consensus
- la transparence, la traçabilité
- la rigueur
- pas de parti pris
- pas de préconisation politique Une contribution internationale sous l’égide du GIEC
Une expertise mise au service des décideurs (UNFCCC, COP)
Le 5e Rapport d’Évaluation:
→ compilation de milliers d'études internationales (plus de 9000)
Rapport du groupe I (29 septembre 2013): le diagnostic et les projections
Rapport du groupe II (31 mars 2014): les impacts, les vulnérabilités, l’adaptation
Rapport du groupe III (12 avril 2014): l’atténuation du changement climatique
Rapport de synthèse (31 octobre 2014): synthèse de l’ensemble des volumes
Comment connaître le climat du passé ?
Les données météorologiques sont mesurées à l’aide
d’instruments depuis 150 ans seulement…
Source : Météo France
… mais les éléments naturels fournissent
des renseignements permettant de reconstituer les variations climatiques
passées jusqu’à 700 000 années environ
Carottages de glace
Photo : Pascal Doira, LSCE/CNRS-CEA
Cernes des arbres
Photo : ACFAS
Carottages de coraux
Photo : J. Orenpuller/IRD
Comment connaître le climat du passé ?
Reconstructions à partir de carottages glaciaires et observations récentes (GIEC, 2007)
Comment connaître le climat du passé ?
Reconstruction de la température moyenne de l’hémisphère Nord (GIEC, 2007)
Le constat: un réchauffement global
Température de surface
(moyenne globale)
Valeurs annuelles
[
Moyennes de 10 ans
[ ]
3 dernières décennies :
les plus chaudes jamais
enregistrées depuis 1850.
]
Entre 1880 et 2012, en moyenne globale :
+0.85 [entre +0.65 et +1.06]°C
 Années
Des signes nombreux et cohérents partout…
Couverture neigeuse au printemps
dans l'Hémisphère Nord
Extension de la glace de mer l'été en Arctique
Contenu de chaleur global
de l'Océan de surface
Niveau de la mer global
Et plus près de chez nous ?
Evolution des températures homogénéisées à Bourges de 1878 à 2012
19,0
Tendance: « seulement » + 0,4°C en 135 ans
18,0
17,0
16,0
15,0
14,0
13,0
Tendance: + 1,3°C en 135 ans avec forte accélération sur les 35 dernières années
12,0
11,0
10,0
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
2 01 0
2006
2 00 2
1 99 8
19 9 4
1 9 90
1 9 86
19 8 2
19 7 8
19 7 4
1 9 70
19 6 6
1 96 2
1 9 58
19 5 4
1 95 0
1 9 46
1 9 42
1 9 38
19 3 4
1 9 30
1 9 26
1 9 22
19 1 8
19 1 4
1 9 10
19 0 6
19 0 2
1 8 98
18 9 4
1 89 0
1 8 86
18 8 2
Tendance: + 2,1°C en 135 ans dont + 1,4°C sur les 35 dernières années
1 8 78
3,0
De la nécessité d’homogénéiser les séries de mesure
L’analyse des évolutions climatiques sur un secteur nécessite de disposer de
mesures suffisamment longues, ininterrompues et comparables dans le temps.
Dans l’historique des mesures météo à Bourges existent des inhomogénéités:
Déplacement des capteurs (écluse, Ecole Normale, observatoire, aéroport, station actuelle)
Données incomplètes
Changements de capteurs
Modification de l’environnement
Modification de protocoles de mesures
Changements d’observateurs
Un travail d’homogénéisation des données a donc été effectué afin de pallier ces
problèmes et de créer une longue série de données, homogène et représentative.
Les indices culturaux témoignent de cette évolution
Date du début des vendanges à Sancerre
(cépage Sauvignon) de 1965 à 2010
27-oct
Des vendanges avancées d’environ 20 jours en 45 ans !
17-oct
07-oct
27-sept
17-sept
07-sept
date des vendanges
28-août
Linéaire (date des vendanges)
Source: SICAVAC
2009
2007
2005
2003
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
1979
1977
1975
1973
1971
1969
1967
1965
18-août
Les principales manifestations du changement climatique
observées à travers le monde
Le 5ème rapport du GIEC contient une première partie sur les constats:
- l’atmosphère s’est réchauffée (les 3 dernières décennies sont plus chaudes depuis 1850 ;
1983-2012 probablement la période de 30 ans la plus chaude des 1400 dernières années dans
l’hémisphère Nord.
- l’océan s’est réchauffé (l'énergie supplémentaire générée ces dernières décennies dans le
système climatique a été en très grande partie absorbée par les océans, jusqu'à représenter près
de 90% de l'énergie totale supplémentaire accumulée entre 1971 et 2000 )
- la quantité de neige et de glace a diminué
- le niveau de la mer s’est élevé (à un rythme supérieur au rythme moyen des deux
derniers millénaires: + 0,19 m entre 1901 et 2010)
- et le taux de carbone (et autres GES) augmente (atteignant des niveaux sans
précédent depuis 800 000 ans….+40% depuis l’époque préindustrielle… dont 30% absorbés par les
océans => acidification)
Plan de l’exposé
Introduction: les travaux du GIEC
Retour sur un climat qui a déjà bien changé….
A quels facteurs peut-on attribuer ces changements climatiques ?
Les climats du futur
Introduction aux impacts
Forçage naturel: les paramètres orbitaux
(Milankovitch, 1920)
Précession
Inclinaison
Excentricité
Forçage naturel: évolution des températures expliquée
par le volcanisme
Refroidissement en surface :
entre 0,2° et 0,4° pendant 1 à 2 ans
Forçage naturel + anthropique: l’effet de serre (1)
Forçage naturel + anthropique: l’effet de serre (2)
L’atmosphère est relativement
transparente au rayonnement solaire
(42% seulement est absorbé ou
réfléchi)
L’atmosphère est plus opaque à la
transmission vers son sommet du
rayonnement infrarouge.
Le rayonnement infrarouge est
absorbé pour une large part par les
nuages et certains gaz constituant
l’atmosphère puis ré-émis dans toutes
les directions, notamment vers la
surface de la Terre, ce qui permet de
la réchauffer davantage.
C’est le phénomène naturel d’effet de
serre qui participe à un équilibre
permettant de bénéficier de 15°C en
moyenne sur Terre (au lieu de –19°C !)
Bilan énergétique moyen pour la période de mars 2000 à mars 2004 en W/m²
(Trenberth et al, 2009)
Mais atteint-on réellement l’équilibre ?
Bilan radiatif au sol: 161 - 17 - 80 - 396 + 333 = + 1 W/m²
Ce léger déséquilibre est la conséquence de l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre.
Ce qui se traduira par une augmentation de la température moyenne globale.
Effet de serre naturel et additionnel
Augmentation de la concentration en gaz carbonique CO 2 :
- combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole)
- modification de l’occupation des sols (déforestation)
Augmentation de la concentration en méthane CH 4 :
- rizières
- ruminants
Augmentation de la concentration en protoxyde d’azote N 2O :
- utilisation intensive d’engrais azotés
Augmentation de la concentration en ozone O 3 :
- certains polluants industriels
- polluants liés aux transports
Apparition de gaz n’existant pas à l’état naturel dans l’atmosphère
- Chlorofluorocarbones (CFC) provenant de la réfrigération ou de
certains gaz propulseurs
Ces changements sont liés à l’activité humaine
Moyenne globale
Observations
Modèles tenant compte des facteurs naturels
et humains
Modèles tenant compte des facteurs naturels uniquement
95% de certitude
que l’influence humaine est la
principale cause du réchauffement
observé depuis le milieu du XXe siècle.
(90 % dans le 4e Rapport)
Ces changements sont liés à l’activité humaine
Température moyenne de la France
Modèles tenant
compte des facteurs
naturels et humains
Anomalie de tem
Modèles tenant compte
des facteurs naturels
uniquement (soleil,
volcanismes, etc...)
Terray et Boé (2013).
CERFACS, Toulouse
Plan de l’exposé
Introduction: les travaux du GIEC
Retour sur un climat qui a déjà bien changé….
A quels facteurs peut-on attribuer ces changements climatiques ?
Les climats du futur
Introduction aux impacts
De nouveaux modèles climatiques
Les nouveaux scénarios du GIEC:
Le choix de différents futurs possibles…
Modification du bilan d’énergie de la planète: Forçage radiatif en W/m 2
Les scénarios d’émission de gaz à effet de serre
Les nouveaux scénarios du GIEC
Nom
Forçage radiatif
Concentration (ppm)
Trajectoire
RCP8.5
>8,5Wm-2 en 2100
>1370 eq-CO2 en 2100
croissante
RCP6.0
~6Wm-2
au niveau de stabilisation
après 2100
~850 eq-CO2
Stabilisation
sans
dépassement
RCP4.5
~4,5Wm-2
au niveau de stabilisation
après 2100
RCP2.6
Pic à ~3Wm-2
avant 2100 puis déclin
au niveau de stabilisation
après 2100
~660 eq-CO2
au niveau de stabilisation
après 2100
Pic ~490 eq-CO2
avant 2100 puis déclin
Stabilisation
sans
dépassement
Pic puis déclin
Des émissions toujours en hausse
Scénarios d'émissions de gaz à effet de
serre dans le monde
La trajectoire actuelle
Émissions globales observées de CO2
(Global Carbon Project, 2012)
Forçage radia
Projections climatiques : réchauffement global
°C
Température de surface
(moyenne globale)
Réchauffement si nous continuons à
émettre au rythme actuel
Réchauffement si nous parvenons à
maîtriser nos émissions de gaz à effet de
serre
Le monde va bouger : choix entre …
Changement de la température de surface entre la fin du 20ème et la fin du 21ème siècle
Réchauffement si nous parvenons à maîtriser
nos émissions de gaz à effet de serre
...un monde futur changé (1°C)
Réchauffement si nous continuons à
émettre au rythme actuel
... ou bouleversé (> 4°C)
Changements moyens en 2081-2100 par rapport
à 1986-2005 (GIEC, 2013)
RCP2.6
Température
en surface
Précipitations
RCP8.5
Couverture de glace de mer en Arctique
Simulation pour la période 2080 - 2099
Septembre
CNRM-CERFACS
Mars
IPSL
CNRM-CERFACS
RCP2.6
RCP8.5
15
30
50
70
90 %
IPSL
Réchauffement en France
Température moyenne de la France
+ 3,7 °C
)
Hiver
+ 1,9 °C
+ 6 °C
Été
Terray et Boé (2013).
CERFACS, Toulouse
+ 2,2 °C
Quelques simulations sur la France
Disponibles sur le portail DRIAS: www.drias-climat.fr
Période de référence
(1976 –2005)
Horizon proche
(2021-2050)
Horizon moyen
(2041-2070)
RCP 2.6
RCP 8.5
Température moyenne annuelle
Horizon lointain
(2071-2100)
Quelques simulations sur la France
Disponibles sur le portail DRIAS: www.drias-climat.fr
Température moyenne
Température moyenne
RCP 2.6 – Horizon lointain (2071 – 2100)
RCP 8.5 – Horizon lointain (2071 – 2100)
Quelques simulations sur la France
Disponibles sur le portail DRIAS: www.drias-climat.fr
Anomalie de précipitations
Anomalie de précipitations
en hiver
en été
RCP 2.6
RCP 2.6
Anomalie de précipitations
Anomalie de précipitations
en hiver
en été
RCP 8.5
RCP 8.5
En résumé, à quoi peut-on s’attendre en France ?
Une augmentation des températures variable selon les scénarios.
- augmentation « limitée » pour un scénario optimiste.
- forte augmentation pour le scénario pessimiste, pouvant dépasser 5°C en été.
Une forte augmentation du nombre de jours de vagues de chaleur.
- le seuil des 20 jours pourrait être dépassé pour le scénario pessimiste.
Une poursuite de la diminution des vagues de froid.
Une augmentation des pluies hivernales et une diminution en été pour le scénario pessimiste.
Un renforcement du taux de précipitations extrêmes.
Une augmentation des épisodes de sécheresse, surtout dans le sud du pays.
Les cyclones ne seraient pas plus nombreux, mais probablement plus forts.
Plan de l’exposé
Introduction: les travaux du GIEC
Retour sur un climat qui a déjà bien changé….
A quels facteurs peut-on attribuer ces changements climatiques ?
Les climats du futur
Introduction aux impacts
Introduction aux impacts
Eau
Agriculture
Energie
(offre et demande)
+ impacts globaux:
acidification des océans,
niveau des mers, littoraux…
Risques « naturels »
et assurances
Tourisme
Qualité de l’air
Villes
Infrastructures
Santé
Ecosystèmes
Introduction aux impacts
Impacts sur les ressources en eau et les milieux aquatiques
 Problèmes de ressources en eau
 Episodes d’étiages de plus en plus prononcés
 Débits des rivières et fleuves plus faibles
 Problèmes éventuels de qualité des eaux
…
L’agriculture et les forêts
 Problèmes de sécheresses et d’irrigations
 Impacts négatifs ET positifs sur les rendements de certaines cultures (Projet Climator)
 Risques plus élevés d’incendies de forêts
 Impacts sur les populations d’arbres et l’occurrence de maladies
…
Les zones urbaines
 Interdépendance des impacts en raison de systèmes intégrés au sein d’une ville
 Augmentation des canicules rendant plus vulnérables les zones urbaines
 Retraits-gonflements des argiles
 L’énergie nécessaire pour assurer le confort thermique des habitants
…
Introduction aux impacts:
Indices de sécheresse des sols
Scénario optimiste
Introduction aux impacts:
Indices de sécheresse des sols
Scénario pessimiste
Introduction aux impacts:
Eau - Sensibilité aux feux de forêt
Indice de feux de forêt d’été, conditions de la période de référence (1989-2008) et vers 2060
Introduction aux impacts:
Un impact déjà visible sur les précipitations extrêmes ?
Nombre de jours avec des précipitations à plus de 50 mm à Nice
8
Un risque
7
=
6
un aléa
5
+
4
un enjeu
(ou vulnérabilité)
3
2
1
2015
2013
2011
2009
2007
2005
2003
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
1979
1977
1975
1973
1971
1969
1967
1965
1963
1961
1959
1957
1955
1953
1951
1949
1947
1945
1943
0
Introduction aux impacts:
Valeur maximale de l’indicateur thermique
L’évolution des extrêmes : ex des vagues de chaleur en France
Durée de la vague de chaleur (en jours)
Introduction aux impacts:
L’évolution des extrêmes : ex des vagues de chaleur en France
Introduction aux impacts:
L’évolution des extrêmes : ex des vagues de chaleur en France
L’adaptation s’avère indispensable… particulièrement en ville !
Villes plus vulnérables en
périodes caniculaires en raison
de l’Ilot de Chaleur Urbain
Canicule 2003 sur Paris
Températures nocturnes du 9 au
13 août 2003
(Projet EPICEA)
Introduction aux impacts:
L’évolution des extrêmes : et les vagues de froid ?
En conclusion: Quelle attitude, quels choix face au
changement climatique ?…le « triple A »
Acceptation
- consensus plus fort autour du changement climatique et de son attribution à l’activité humaine
- des climato-sceptiques de plus en plus discrets ?!
Atténuation
- réduire les émissions de GES reste la priorité si on vise une trajectoire de type RCP 2.6
- des choix résultant d’arbitrages entre plusieurs politiques publiques…
- bonne volonté (et gouvernance) à l’échelle internationale…sinon, une utopie !
- un rôle important des éducateurs pour sensibiliser la jeunesse !
Adaptation
- Notre capacité de résilience devrait nous permettre de trouver des solutions d’adaptation
(Plan National d’Adaptation au Changement Climatique, Schémas Régionaux Climat-Air-Energie…)
- ….pour s’adapter en moins d’un siècle à un bouleversement qui met habituellement 20000 ans ?!
- quid de la capacité d’adaptation des espèces animales, végétales…
- ……
Merci de votre attention !
Annexes…
Annexes…
Evolution du nombre annuel de jours de pluies sup à 100, 150 ou 190 mm
sur les régions méditerranéennes de la France de 1958 à 2012
Annexes…
Col de Porte (Isère, 1328 m)
Le climato-scepticisme
 Le doute méthodique, la discussion, la critique, la controverse
scientifique sont constitutifs de la recherche, c’est-à-dire de la
science en train de se faire
 Il est légitime de soulever des questions sur les différentes
thématiques classiques de la recherche sur le climat
 Quelles mesures à l’appui de l’énoncé sur l’amorce d’un changement
climatique depuis 1850 ?
 Quelle place des émissions anthropiques de GES parmi les différents
déterminants du climat ?
 Quelles épreuves de validation des modèles climatiques ?
 Quelle fiabilité des prévisions face à l’accumulation des différentes
sources d’incertitude ? Etc.
…A condition d’écouter et de prendre en compte les réponses
Le climato-scepticisme
Précaution initiale
MAIS
un scientifique qui manipule des données, fait des erreurs de
méthode, procède à de fausses imputations, sans admettre ses
erreurs lorsqu’elles lui sont démontrées n’est plus qu’un idéologue
DE PLUS
Il existe un climato-scepticisme qui relève d’une stratégie
idéologique et pas de la discussion scientifique normale
Le climato-scepticisme

La communauté scientifique qui travaille sur le changement climatique,
c’est 1000 fois plus que ceux qui l’infirment !

Ici, comme ailleurs, le faux ne se donne pas pour faux mais cherche à
prendre l’apparence du vrai !

Le climato-scepticisme exploite à fond l’incapacité de l’opinion publique à
discerner le vrai du faux sur des questions scientifiques pointues – Reste le
doute !

Il mobilise à la fois les attributs traditionnels de l’autorité scientifique (titres,
médailles, langage), et le réflexe de « scepticisme ordinaire » des gens
ayant un certain rang social ou une certaine culture scientifique et se
croyant aptes à juger par eux-mêmes: « On ne me la fait pas »

Cela fonctionne médiatiquement car il existe une demande sociale pour un
message expliquant qu’il n’y a pas lieu de changer de système énergétique
ou de payer pour les émissions de CO2 ou de modifier les modes de vie
Le climato-scepticisme
A la demande des climato-sceptiques, un débat scientifique a été organisé
par l’Académie des Sciences en octobre 2010 pour permettre la
confrontation des points de vue et des méthodes et établir l’état actuel des
connaissances sur le changement climatique :
Rapport disponible sous :
http://www.academie-sciences.fr/activite/rapport/rapport261010.pdf
Quelques conclusions importantes :

« Plusieurs indicateurs indépendants montrent une augmentation du réchauffement
climatique de 1975 à 2003 . »

« Cette augmentation est principalement due à l’augmentation de la concentration du
CO2 dans l’atmosphère . » 
« L’augmentation de CO2 et, à un moindre degré, des autres gaz à effet de serre, est
incontestablement due à l’activité humaine. »

« Les mécanismes pouvant jouer un rôle dans la transmission et l’amplification du forçage
solaire et, en particulier, de l’activité solaire ne sont pas encore bien compris. L’activité
solaire, qui a légèrement décru en moyenne depuis 1975, ne peut être dominante dans le
réchauffement observé sur cette période. »

« Des incertitudes importantes demeurent sur la modélisation des nuages, l’évolution des
glaces marines et des calottes polaires, le couplage océan‐atmosphère, l’évolution de la
biosphère et la dynamique du cycle du carbone. »
Ilot de chaleur urbain : facteur aggravant des canicules
A l’échelle du quartier :
Phénomène de micro-ICU
Formes urbaines
Tissu
historique ancien
Tissu urbain moderne
Conservation de
la chaleur
Espace ouvert :
Exposition au soleil
Rafraîchissement
APUR
Ilot de chaleur urbain : facteur aggravant des canicules
A l’échelle du quartier :
Présence d’eau
Activités humaines
APUR
APUR
Ilot de chaleur urbain : facteur aggravant des canicules
A l’échelle de la rue :
APUR
APUR