Chapitre VII (Fin) - Espace d`authentification univ

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Speich Daniault UBO Climat 7_33
É
Évolution climatique durant volution climatique durant
l
l’ ’Holoc Holocè ène (~ 15 000 ans) ne (~ 15 000 ans)
10 -15000
8000
6000 5000
4000
2500
Présent
Dryas
antérieur
Optimum
de
l ’Holocène
Période
de
Löbben
Optimum
Médiéval
Petit
Age
Glaciaire
Speich Daniault UBO Climat 7_34
É
Évolution des civilisations volution des civilisations
pendant l
pendant l’ ’Holoc Holocè ène ne
Agriculture sédentaire
au Moyen Orient
Age de Bronze
Colonisation du Groenland par les vikings
Révolution française
Ere industrielle
Néolithique
-15,000
-6,000
Present
Chasse et cultures
au Sahara
5 millions
Population mondiale
50 millions
250 millions
6 milliards
S. Speich UBO Climat 9_35
Variations de la température de surface
terrestre pendant le dernier millénaire
Hémisphère Nord
(différentes couleurs = différentes estimations par proxies)
Période
chaude
médiévale
Petit age glacier
Période
chaude
médiévale
Petit age glacier
Speich Daniault UBO Climat 7_36
Climat du dernier mill
Climat du dernier millé énaire: naire:
l
l’ ’optimum climatique optimum climatique
m
mé édi dié éval val
• Cet optimum climatique s’est produit aux alentours des années 1000
- 1300)
• Il a vraisemblablement touché l'ensemble du globe, mais sans être
une période chaude uniforme, ni synchrone, ni continue, même dans
la seule hémisphère Nord
• Il semble plutôt qu'il y ait eu, avant 1400, diverses périodes
relativement chaudes, surtout par rapport aux siècles suivants
• Dans certaines régions, entre 900 et 1200 (Nord de la Scandinavie), d'autres
entre 1200 - 1300 (sud du Groenland, ouest des USA)
• Pour l'hémisphère Sud, les données sont trop insuffisantes

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Speich Daniault UBO Climat 7_37
Climat du dernier mill
Climat du dernier millé énaire: naire:
le Petit âge glaciaire
le Petit âge glaciaire
• Le Petit âge glaciaire a sévi entre 1350-1600, pour se terminer vers
1850
• Il a fait relativement froid dans l'ensemble de l'hémisphère Nord
entre 1600 et 1850 (la période dite du “Minimum de Maunder”),
dans certaines régions déjà plus tôt (avant 1400 en Chine).
• Le Petit âge glaciaire n’a pas touché la planète de manière uniforme
• Certaines régions ont connu des épisodes relativement chauds,
entre autres au 18e siècle, surtout en été
• Dans l'hémisphère Sud, les 16e et 17e siècles et le début du 20e
siècle ont été les plus froids
Speich Daniault UBO Climat 7_38
Pourquoi le climat du
Pourquoi le climat du
terrestre pourrait
terrestre pourrait- -il varier ? il varier ?
Les causes possibles :
Les causes possibles :
•
•For Forç çages naturels ages naturels
–
–Cycles de Milankovitch Cycles de Milankovitch
–
–Volcanisme Volcanisme
–
–Cycles solaires Cycles solaires
–
–Circulations oc Circulations océ éanique anique
•
•For Forç çages anthropog ages anthropogè ènes nes
–
–L L’ ’effet de serre effet de serre
Speich Daniault UBO Climat 7_39
Causes des grandes glaciations: les
Causes des grandes glaciations: les
cycles de Milankovitch
cycles de Milankovitch
• La cause la plus probable, qui explique
une certaine cyclicité dans les périodes
glaciaires et interglaciaires, réside
dans les changements des paramètres
astronomiques de la Terre
– Changements de l’orbite autour du soleil
– Précession astronomique
– Changements de l’écliptique
Speich Daniault UBO Climat 7_40
Les travaux du mathématicien serbe Milutin Milutin Milankovitch (1941) Milankovitch (1941) confirmés par l’astronome belge
André Berger, le paléoclimatologue américain John Imbrie et le mathématicien J.Laskar mettent
en évidence que la variation de la position de la Terre sur son orbite induit des variations
climatiques majeures :
1) la variation d'excentricit
1) la variation d'excentricité é: :selon une périodicité de l'ordre de 100 000 ans, l'ellipse formée
par l'orbite terrestre s'excentre d'environ 18 millions de km, ce qui modifie la distance de la
Terre au soleil. De nos jours, l’excentricité de l’orbite terrestre fait que la Terre se trouve plus
près du Soleil en décembre qu’en juillet.
les cycles de Milankovitch
les cycles de Milankovitch
Excentricité nulle

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Speich Daniault UBO Climat 7_41
2) variation de l'obliquit
2) variation de l'obliquité éde l'axe des pôles : de l'axe des pôles : actuellement, l'axe des pôles forme un angle de
23°27' avec la perpendiculaire. Cet angle varie de 22 à 24.5° tous les 41 000 ans environ.
Lorsque l’inclinaison de l’axe de la Terre est maximale, les rayons du soleil peinent à atteindre les
hautes latitudes en hiver et inversement en été : les étés sont chauds et les hivers rigoureux,
"ce qui correspond aux climats interglaciaires avec peu de glaces aux hautes latitudes sur les
continents. Inversement, une diminution d’inclinaison correspond à des étés moins chauds et à
des hivers moins froids, configuration qui cependant permet le développement des calottes
glaciaires continentales." (J-C. Duplessy, directeur de recherche au CNRS, 2003).
les cycles de Milankovitch
les cycles de Milankovitch
Speich Daniault UBO Climat 7_42
3) la pr
3) la pré écession des cession des é équinoxes : quinoxes : l'axe des pôles décrit un cône autour de la perpendiculaire au
plan de l'écliptique selon un cycle principal de 23 000 ans et un cycle mineur de 19 000 ans.
Ainsi, le moment où le pôle Nord pointe vers le Soleil ne correspond pas toujours à la même
position de la Terre sur son orbite. Il y a 11 000 ans, la Terre était au périhélie au solstice d'été
d'où des glaciations en hiver car la Terre se retrouvait en aphélie (donc au plus loin du soleil).
les cycles de Milankovitch
les cycles de Milankovitch
D'un côté, cela va influer sur
l'indication du Pôle Nord céleste
( quelle étoile nous indique le nord ).
D'un autre côté, cela influe sur ce que
l'on appelle la précession des équinoxes
Speich Daniault UBO Climat 7_43 Speich Daniault UBO Climat 7_44
les cycles de
les cycles de
Milankovitch
Milankovitch

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Speich Daniault UBO Climat 7_45
Modifications de l
Modifications de l’é ’énergie solaire nergie solaire
dans les cycles de Milankovitch
dans les cycles de Milankovitch
Excentricité
Précession
Obliquité
100 000 ans
Combinaison des
trois cycles
+5%
-5%
Speich Daniault UBO Climat 7_46
Fluctuations de l
Fluctuations de l’é ’énergie solaire nergie solaire
• Ces changements des paramètres
orbitaux ont des périodicités de
23 000, 40 000 et 100 000 ans
environ (respectivement pour la
précession des équinoxes, la
variation de l’obliquité de l’axe des
pôles et la variation d’excentricité)
• Ils s’accompagnent de fluctuations
de l’énergie solaire interceptée par
la Terre
• Des conditions de températures
propices à la formation de glaciers
sont ainsi réunies
Speich Daniault UBO Climat 7_47
Modifications de l
Modifications de l
’é
’é
nergie solaire dans
nergie solaire dans
les cycles de Milankovitch
les cycles de Milankovitch
Speich Daniault UBO Climat 7_48
Modifications de l
Modifications de l’é ’énergie solaire nergie solaire
dans les cycles de Milankovitch
dans les cycles de Milankovitch
100000ans

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Speich Daniault UBO Climat 7_49
Modifications de
Modifications de
l
l’é ’é
nergie solaire
nergie solaire
dans les cycles
dans les cycles
de Milankovitch
de Milankovitch
Speich Daniault UBO Climat 7_50
Modifications de l
Modifications de l’é ’énergie solaire nergie solaire
dans les cycles de Milankovitch
dans les cycles de Milankovitch
Speich Daniault UBO Climat 7_51
é
éruption du Mont Pinatubo (Philippines, 1991) ruption du Mont Pinatubo (Philippines, 1991)
Volcanisme
Volcanisme
•Une grande éruption volcanique (Pinatubo, Mt. St. Helens, Et El
Chichon) injecte des millions de tonnes de poussières et d’aérosols
aqueux trop fins dans l’atmosphère
•Celles-ci font partiellement écran à l’énergie solaire pendant
quelques années, refroidissant l’atmosphère (0,1 - 0,4 °C)
•La composition chimique de l’air peut être modifiée en ce qui
concerne certains gaz tels que le dioxyde de carbone ou le
méthane
Speich Daniault UBO Climat 7_52
Concentrations
Concentrations
d
d’ ’a aé érosols avant rosols avant
l
l’é ’éruption ruption
Concentrations
Concentrations
d
d’ ’a aé érosols 1 mois rosols 1 mois
apr
aprè ès l s l ’é ’éruption ruption
Concentrations
Concentrations
d
d’ ’a aé érosols 18 mois rosols 18 mois
apr
aprè ès l s l ’é ’éruption ruption