Climat

Est-ce que le climat d'un modèle climatique est le
même sur différents calculateurs?
Marie-Alice Foujols : [email protected]
RAIM, 21 novembre 2013
Plan
• Présentation de l’IPSL et du pôle de
modélisation
• Les sciences du climat et le GIEC
http://www.ipsl.fr
Institut Pierre Simon Laplace
Fédération de 6 laboratoires, liée à 3 Observatoires des Sciences de l’Univers :
– Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) ,
– Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) ,
– Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) ,
– Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentation et Approches
Numériques (LOCEAN),
– Laboratoire de Physique Moléculaire pour l'Atmosphère et l'Astrophysique
(LPMAA),
– Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE)
• 10 tutelles
– Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS : INSU et INEE),
– Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
– Université Versailles Saint-Quentin en Yvelines
– Commissariat à l’Energie Atomique (CEA)
– Institut de Recherche et Développement (IRD)
– Ecole Normale Supérieure
– Ecole Polytechnique
– Centre National d’Etudes Spatiales (CNES).
– Université Denis Diderot – Paris 7
– Université Paris 12 Val de Marne
•
Les laboratoires et les tutelles de l’IPSL
THEMES SCIENTIFIQUES ET APPROCHES
ENVIRONNEMENT GLOBAL DE LA TERRE ET ENVIRONNEMENTS PLANETAIRES
(passé, présent et évolution future aux échelles locales, régionales et globales)
• climat
• composition chimique (phénomènes naturels et anthropiques)
• interactions
• ionosphère-magnétosphère
• planétologie
EXPERIENCE, THEORIE, MODELISATION
• expériences (sol, avions, ballons, bateaux, satellites)
• observatoires permanents
• modélisation (processus, simulation numérique)
Le pôle de modélisation du climat
•
•
•
•
•
80 personnes, coordinateur Jean-Louis Dufresne
Missions :
– Fédérer les études multidisciplinaires (scientifiques ou techniques)
faisant intervenir les composantes du modèle de l'IPSL
– Identifier et coordonner les simulations de référence
– Fédérer et rationaliser les moyens, les développements
techniques
Le modèle climat IPSL
– Animation scientifique
Modèle climat :
– Atmosphère
– Océan et glace de mer
– Surfaces continentales
– Cycle du carbone
– Chimie
IPSLCM5 -> IPSLCM6
Earth System Model
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Plan
• Présentation de l’IPSL et du pôle de
modélisation
• Les sciences du climat et le GIEC
L’effet de serre
L’effet de serre est
bénéfique :
15°C de moyenne
mondiale au lieu de
: -18°C
Représentation simplifiée de
l’effet de serre naturel.
IPCC, 2007
Prise de conscience du
changement climatique
IPSL, 2005
Le système climatique
IPCC, 2007
Quels changements Dans quelle mesure comprenons-nous Quels changements
ont eu lieu?
les climats passé et présent?
pourront se produire?
Observations
directes/indirectes :
Simulations :
•Variation naturelle
•Forçages
•Climat global
•Climat régional
•Évènements
à fort impact
•Stabilisation
•Températures
•Précipitations
•Couverture de
glace ou de neige
•Niveau des océans
•Circulation
•Extrêmes
Observations versus Simulations
Temps :
Périodes paléo
et instrumentées
Le Présent
Le Futur
IPCC, 2001
800 000 ans : Nature 14/5/2008
Cycle de Milankovitch
Schéma des variations de
l’orbite terrestre (cycles de
Milankovitch), engendrant
les cycles glaciaires. ‘T’ modification de l’orientation (de
l’inclinaison) de l’axe de la
Terre ; ‘E’ - modifications de
l’excentricité de l’orbite (dues
aux variations du petit axe de
l’ellipse) ; et -’P’- précession,
c.à.d. modifications au niveau
de l’orientation de l’inclinaison
de l’axe par rapport à un point
donné de l’orbite.
IPCC, 2007
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/
Le GIEC (IPCC)
• Groupe d’experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat
• Mis en place en 1988 par :
– l'Organisation Météorologique Mondiale
– le Programme pour l'Environnement des Nations Unies
• Le rôle du GIEC est d’évaluer de façon impartiale les
informations internationales scientifiques, techniques et socioéconomiques sur l’évolution du climat.
• Représentants des gouvernements et scientifiques
• Adoption de certains documents en session plénière (1 pays, 1 voix)
• Publication de rapports d’évaluation tous les 5-6 ans : 1990, 1995,
2001, 2007, 2013
Le GIEC (IPCC)
WG I : Climate Change 2014: The Physical Science Basis
WG II: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation & Vulnerability
WG III: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change
www.climatechange2013.org
Rapport final attendu
en janvier 2014
Draft disponible :
“do not cite, quote,
distribute …”
Anomalies de
Températures
Figure SPM.1:
Observed annual and
decadal global mean
surface temperature
anomalies from 1850
to 2012
Le réchauffement
climatique est sans
équivoque.
IPCC, 2013: Summary for Policymakers.
In: Climate Change 2013: The Physical
Science Basis. Contribution of Working
Group I to the Fifth Assessment Report
of the Intergovernmental Panel on
Climate Change
Figure SPM.5: Radiative forcing estimates in 2011 relative to 1750
IPCC, 2013: SPM
Earth’s energy budget
TFE.4, Figure 1: The Earth’s energy
budget from 1970 through 2011. (a)
The cumulative energy flux into the Earth
system from changes in well-mixed and
short-lived greenhouse gases, solar
forcing, changes in tropospheric aerosol
forcing, volcanic forcing and surface
albedo, (relative to 1860–1879) are
shown by the coloured lines and these
are added to give the cumulative energy
inflow (black; including black carbon on
snow and combined contrails and contrail
induced cirrus, not shown separately).
Technical Summary
Stocker, T. F., D. Qin, G.K. Plattner, L. V. Alexander, S. K. Allen, N. L. Bindoff, F.-M.
Bréon, J. A. Church, U. Cubasch, S. Emori, P. Forster, P.
Friedlingstein , N. Gillett, J. M. Gregory, D. L. Hartmann, E.
Jansen, B. Kirtman, R. Knutti, K. Krishna Kumar, P. Lemke,
J. Marotzke, V. Masson-Delmotte, G. A. Meehl, I. I.
Mokhov, S. Piao, V. Ramaswamy, D. Randall, M. Rhein, M.
Rojas, C. Sabine, D. Shindell, L. D. Talley, D. G. Vaughan
and S.-P. Xie, 2013: Technical Summary. In: Climate
Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of
Working Group I to the Fifth Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge
University Press, Cambridge, United Kingdom and New
York, NY, USA, in press
Figure SPM.7: Simulated time
series from 1950 to 2100 for :
global annual mean surface
temperature,
Northern Hemisphere
September sea ice extent,
and global mean ocean
surface pH
IPCC, 2013: SPM
Anomalie de température moyenne globale
Fig 12.5 : Time series of global annual mean surface air temperature
anomalies (relative to 1986–2005) from CMIP5 concentration-driven
experiments.
Collins, M., R. Knutti, J. M.
Arblaster, J.-L. Dufresne, T.
Fichefet, P. Friedlingstein, X.
Gao, W. J. Gutowski, T.
Johns, G. Krinner,
M. Shongwe, C. Tebaldi, A.
J. Weaver and M. Wehner,
2013: Long-term Climate
Change: Projections,
Commitments and
Irreversibility. In: Climate
Change 2013: The Physical
Science Basis. Contribution
of Working Group I to the
Fifth Assessment Report of
the Intergovernmental Panel
on Climate Change.
Cambridge University Press,
Cambridge, United Kingdom
and New York, NY, USA, in
press.
Figure SPM.10: Simulated global mean surface temperature increase as a function
of cumulative total global CO2 emissions
IPCC, 2013: SPM
www.leclimatchange.fr
Merci
http://dods.ipsl.jussieu.fr/mafoipsl/EXPOSES/2013/RAIM-nov2013.pdf