II.4. Evolution future du climat
Pour quantifier les possibles futurs changements climatiques,
les climatologues ont d'abord utilisé des situations
idéalisées. Quels seraient les changements climatiques si la
concentration de CO2 doublait ? Ou bien, si la concentration de CO2 augmentait
de 1 % par an (ce qui conduit à un doublement tous les 70 ans) ?
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Notions de bases sur le changement climatique
Notions de bases sur le changement climatique
Chapitre 2
Ces conditions sont appliquées à des
modèles climatiques qui représentent l'atmosphère, les
surfaces continentales, l'océan, la glace de mer, les calottes
polaires... Les modèles atmosphériques sont du même type
que ceux utilisés en prévision du temps. En plusieurs milliers de
points à la surface de la Terre, ils calculent l'évolution de la
pression, du vent, de la pluie, des nuages... toutes les heures environ et cela
pendant des années (jusqu'à plusieurs centaines ou milliers).
Ces calculs résolvent des phénomènes
physiques bien connus (équation du mouvement, échanges par
rayonnement solaire ou infrarouge...) ou moins bien connus (formation des
gouttes d'eau ou des particules de glace des nuages, accrétion de ces
gouttes pour former la pluie, structure tridimensionnelle de la turbulence
atmosphérique...).
De même, les modèles d'océan calculent
l'évolution des courants marins, de la température, de la
salinité... Tous ces modèles interagissent ensemble. Avec ces
modèles climatiques, on peut alors réaliser deux simulations dans
lesquelles la concentration de CO2 reste constante dans l'une et varie dans
l'autre. La différence de climats ainsi simulés permet d'obtenir
la sensibilité du climat à une variation de la concentration en
CO2.
Par exemple, on détermine que, pour un doublement de
CO2, la température moyenne de la Terre augmente de 2°C à
5°C selon les modèles. En ce qui concerne la répartition
géographique, les résultats font apparaître que :
- la température de surface augmentera davantage aux
hautes qu'aux basses latitudes et davantage sur les continents et sur la glace
de mer que sur les océans ;
- les précipitations augmenteront dans les
régions équatoriales et aux moyennes et hautes latitudes ; elles
diminueront dans les régions subtropicales ;
- le volume de glace de mer en Arctique diminuera (typiquement
de 35 % dans 50 ans) sans qu'une telle décroissance ne se retrouve en
Antarctique [17].
II.5. Les causes de l'évolution climatique
II.5.1. Le rayonnement solaire
Il est évident que le rayonnement solaire reçu
par la Terre est déterminant pour la température à la
surface de la planète. Avant que l'homme ne rejette massivement dans
l'atmosphère les réserves de carbone accumulées dans les
gisements de pétrole ou de charbon, ce sont surtout les fluctuations du
rayonnement solaire qui influençaient la température à la
surface de la Terre.
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Chapitre 2
Ces fluctuations se sont traduites par des variations de la
température à la surface de la Terre. Le graphique suivant
(Figure 2) montre la variation de « l'irradiance solaire » de 1978
à 2008. Elle est d'un peu moins de 2 W/m2 pour une irradiance
moyenne de 1366 W/m2. Ceci se traduit par une variation du
rayonnement reçu par unité de surface de la Terre de l'ordre de
0,3 W/m2 (appelé « solar forcing » sur le graphique
ou forçage solaire en français).
On est actuellement dans une situation où le
rayonnement solaire par unité de surface terrestre est de 0, 15
W/m2 inférieur au rayonnement moyen. L'effet du soleil n'est
pas négligeable, on peut s'attendre à une augmentation plus
marquée de la température globale moyenne dans les années
à venir [24].
Fig. 2 : Irradiance Solaire
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