Les bases scientifiques du changement climatique Les bases
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Les bases scientifiques du changement climatique • Introduction sur le GIEC • Observations du changement climatique • Attribution des causes du changement climatique • Projections du changement climatique futur Les bases scientifiques du changement climatique • Introduction sur le GIEC • Observations du changement climatique • Attribution des causes du changement climatique • Projections du changement climatique futur Introduction sur le GIEC • Le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIECC ou IPCC en anglais) a été mis en place en 1988 par l’Organisation Météorologique Mondiale et par le Programme des Nations Unis pour l’Environnement. • Son premier objectif principal est d’évaluer l’information scientifique et socio-économique sur le changement climatique, ses impacts et les différentes options pour l’atténuer ou s’y adapter. • Le deuxième objectif principal est de produire, sur demande, des avis scientifiques, techniques et socio-économiques à la Conférence des Parties à la Convention Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique. Introduction sur le GIEC • Depuis sa création, le GIEC a notamment produit 3 séries de 3 rapports d’évaluation correspondant aux travaux de trois groupes qui se focalisent sur les bases scientifiques du changement climatique (groupe I), sur les impacts, l’adaptation et la vulnérabilité (groupe II), et sur l’atténuation (groupe III). • A titre d’exemple, le premier volet du dernier rapport du groupe I (2 février 2007) a associé environ 600 contributions d’auteurs et plus de 620 réviseurs experts. Résumé Résumé pour pour décideurs décideurs du du ème rapport 4 4ème rapport du du groupe groupe II du du GIEC GIEC (2007) (2007) ipcc-wg1.ucar.edu ipcc-wg1.ucar.edu www.ipcc.ch www.ipcc.ch www.effet-de-serre.gouv.fr www.effet-de-serre.gouv.fr Introduction sur le GIEC • Depuis sa création, le GIEC a notamment produit 3 séries de 3 rapports d’évaluation correspondant aux travaux de trois groupes qui se focalisent sur les bases scientifiques du changement climatique (groupe I), sur les impacts, l’adaptation et la vulnérabilité (groupe II), et sur l’atténuation (groupe III). • A titre d’exemple, le premier volet du dernier rapport du groupe I (2 février 2007) a associé environ 600 contributions d’auteurs et plus de 620 réviseurs experts. • L’ensemble du quatrième rapport du GIEC sera publié courant 2007. Le rapport du groupe II, le 6 avril, celui du groupe III le 4 mai et le rapport de synthèse le 17 novembre. Les bases scientifiques du changement climatique • Introduction sur le GIEC • Observations du changement climatique • Attribution des causes du changement climatique • Projections du changement climatique futur Reconstructions Reconstructions à à partir partir de de carottages carottages glaciaires glaciaires et et observations observations récentes récentes (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Reconstruction Reconstruction de de la la température température moyenne moyenne de de l’hémisphère l’hémisphère nord nord (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Températures moyennes globales Niveau de la mer Couverture de neige au printemps (HN) GIEC, GIEC, 2007 2007 Températures Températures satellitaires satellitaires et et de de surface surface (GIEC, (GIEC, 2001) 2001) Températures Températures satellitaires satellitaires et et de de surface surface en en °/décennie °/décennie sur sur 1979-2001 1979-2001 (Fu (Fu et et al, al, 2005) 2005) Observations directes du changement climatique récent • Le réchauffement du système climatique est sans équivoque, car il est maintenant évident dans les observations de l’accroissement des températures moyennes mondiales de l’atmosphère et de l’océan, la fonte généralisée de la neige et de la glace, et l’élévation du niveau moyen mondial de la mer. GIEC, GIEC, 2007 2007 Une perspective paléoclimatique • Les informations paléoclimatiques confirment l’interprétation que le réchauffement du dernier demi-siècle est atypique sur au moins les 1 300 dernières années. La dernière fois que les régions polaires ont été significativement plus chaudes qu’actuellement pendant une longue durée (il y a environ 125 000 ans), la réduction du volume des glaces polaires a conduit à une élévation du niveau des mers de 4 à 6 mètres. GIEC, GIEC, 2007 2007 Les bases scientifiques du changement climatique • Introduction sur le GIEC • Observations du changement climatique • Attribution des causes du changement climatique • Projections du changement climatique futur Forçage Forçage naturel: naturel: les les paramètres paramètres orbitaux orbitaux (Milankovitch, (Milankovitch, 1920) 1920) Précession Précession Inclinaison Inclinaison Σ Excentricité Excentricité Forçage Forçage naturel: naturel: la la variabilité variabilité solaire solaire Rayonnement Rayonnement cosmique cosmique et et nombre nombre de de taches taches solaires solaires Forçage Forçage naturel: naturel: évolution évolution des des températures températures expliquée expliquée par par le le volcanisme volcanisme Refroidissement en surface : entre 0,2° et 0,4° pendant 1 à 2 ans Forçage Forçage naturel naturel + + anthropique: anthropique: l’effet l’effet de de serre serre Concentration Concentration de de CO2 CO2 sur sur les les 10 10 derniers derniers milliers milliers d’années d’années (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Concentration Concentration de de CH4 CH4 sur sur les les 10 10 derniers derniers milliers milliers d’années d’années (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Concentration Concentration de de N2O N2O sur sur les les 10 10 derniers derniers milliers milliers d’années d’années (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Composantes Composantes du du forçage forçage radiatif radiatif entre entre 1750 1750 et et 2005 2005 (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Facteurs naturels et humain du changement climatique • La compréhension des influences humaines sur le réchauffement et le refroidissement du climat a été améliorée depuis le troisième Rapport d’évaluation, ce qui conduit à une très grande confiance dans le fait que l’effet moyen global des activités humaines depuis 1750 a été un effet de réchauffement avec un forçage radiatif de +1,6 (+0,6 à +2,4) Wm-2. GIEC, GIEC, 2007 2007 Les Les modèles modèles ∂U + 2Ω × U = . ∂t Source: IPSL Les Les modèles modèles couplés couplés Simulations avec forçages naturels Variations Variations de de la la température température moyenne moyenne globale globale en en surface surface simulées simulées et et observées observées (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Simulations avec forçages naturels et anthropiques Compréhension et attribution du changement climatique • L’essentiel de l’accroissement observé sur la température moyenne globale depuis le milieu du 20e siècle est très probablement dû à l’augmentation observée des concentrations des gaz à effet de serre d’origine humaine. • On peut maintenant discerner des influences humaines dans d’autres aspects du climat, comme le réchauffement de l’océan, les températures continentales moyennes, les températures extrêmes et la structure des vents. GIEC, GIEC, 2007 2007 Les bases scientifiques du changement climatique • Introduction sur le GIEC • Observations du changement climatique • Attribution des causes du changement climatique • Projections du changement climatique futur Les Les scénarios scénarios d’émissions: d’émissions: bases bases socio-économiques socio-économiques Concentration du Gaz carbonique (ppm) ième Scénarios Scénarios pour pour le le XXI XXIième siècle siècle (GIEC, (GIEC, 2001) 2001) Émissions de sulfates (MTS/an) Changement Changement climatique climatique simulé simulé et et observé observé (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Projections du changement climatique futur • Pour les deux prochaines décennies un réchauffement d'environ 0,2 °C par décennie est simulé pour une série de scénarios d'émissions du Rapport spécial. Même si les concentrations de tous les gaz à effet de serre et des aérosols avaient été gardés constants au niveau de 2000, un réchauffement induit, d'environ 0,1 °C par décennie se produirait. GIEC, GIEC, 2007 2007 L’effet L’effet d’iris d’iris (Lindzen (Lindzen et et al, al, 2002) 2002) Projections Projections des des variations variations de de la la température température moyenne moyenne globale globale en en surface surface (°C) (°C) pour pour un un doublement doublement du du CO2 CO2 (Stanforth (Stanforth et et al, al, 2005) 2005) Compréhension et attribution du changement climatique • L'analyse des modèles climatiques avec les contraintes des observations permet, pour la première fois, de donner une fourchette vraisemblable pour la sensibilité climatique et donne une confiance accrue dans la réponse du système climatique au forçage climatique. GIEC, GIEC, 2007 2007 Distributions Distributions de de probabilité probabilité de de la la sensibilité sensibilité climatique climatique (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Probablement comprise entre 2°et 4,5° Très probablement pas inférieure à 1,5° Valeur la plus probable: 3° Projections Projections des des températures températures de de surface surface par par les les modèles modèles de de circulation circulation générale générale couplés couplés Moyennes Moyennes multimodèles multimodèles et et intervalles intervalles estimés estimés du du réchauffement réchauffement global global en en surface surface ème siècle Changements Changements de de température température à à la la fin fin du du XXI XXIème siècle simulés simulés par par les les deux deux modèles modèles français français du du système système terre terre CNRM A2 B1 IPSL ème siècle Changements Changements de de précipitations précipitations à à la la fin fin du du XXI XXIème siècle simulés simulés par par les les deux deux modèles modèles français français du du système système terre terre CNRM A2 B1 IPSL Projections du changement climatique futur • La poursuite des émissions de gaz à effet de serre au niveau actuel ou au-dessus provoquerait un réchauffement supplémentaire et induirait de nombreux changements dans le système climatique global au long du 21e siècle, qui seraient très vraisemblablement plus importants que ce qui a été observé au cours du 20e siècle. GIEC, GIEC, 2007 2007 Projections du changement climatique futur • Les estimations les plus probables du réchauffement au 21ème siècle sont comprises entre 1,8° et 4° pour différents scénarios, et probablement comprises entre 1,1° à 6,4° en tenant compte des incertitudes de la simulation du climat. La circulation thermohaline mondiale Simulation sans arrêt de la circulation thermohaline Variations Variations de de la la température température moyenne moyenne hivernale hivernale en en surface surface au au ième siècle XXV XXVième siècle (Rahmstorf (Rahmstorf et et al, al, 99) 99) Simulation avec arrêt de la circulation thermohaline Changement Changement de de circulation circulation méridienne méridienne en en Atlantique Atlantique Nord Nord Nord A M E R I Q U E Sud E U R O P E A F R I Q U E Quelques Quelques extrêmes extrêmes climatiques climatiques (GIEC, (GIEC, 2001) 2001) Nombre de tornades très fortes à violentes relevées aux USA Nombre de cyclones tropicaux intenses en Atlantique Nord Nombre de cyclones touchant les USA Nombre Nombre de de cyclones cyclones (Webster (Webster et et al, al, 2005) 2005) Évènements Évènements extrêmes: extrêmes: tendances tendances passées passées et et futures futures (GIEC, (GIEC, 2007) 2007) Phénomène Tendance à la fin du 20ème siècle Tendances dues à l’homme Confiance sur tendances au 21ème siècle Canicules plus fréquentes (la plupart des continents) Probable Plus probable que moins Très probable Pluies intenses proportionnellement plus fréquentes (la plupart des régions) Probable Plus probable que moins Très probable Extension des régions affectées par la sécheresse Probable dans de nombreuses régions depuis 1970 Plus probable que moins Probable Accroissement d’activité des cyclones intenses Probable dans certaines régions depuis 1970 Plus probable que moins Probable Constantes Constantes de de temps… temps… Projections du changement climatique futur • Le réchauffement et l’élévation du niveau de la mer dus à l’homme continueraient pendant des siècles à cause des échelles de temps associées aux processus climatiques et aux rétroactions, même si les concentrations des gaz à effet de serre étaient stabilisées. GIEC, GIEC, 2007 2007
