Bilan énergétique de la Terre, effet de serre, changement climatique, gaz à effet de serre, GES, modélisation climatique, scénarios, RCP, GIEC

1. Mécanismes du
changement climatique et
prévision du climat futur
Centre de ressources Aléas CLIMatiques en ÉLevage
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2. C
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Climat et météo
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• Étudier le climat, c’est décrire les conditions
atmosphériques sur une longue période
(plusieurs décennies), à partir de valeurs
moyennes.
• Par opposition à la météorologie qui s’intéresse
à étude des conditions atmosphériques sur de
courtes périodes.
• Le changement climatique se matérialise
donc par des variations significatives de
paramètres climatiques, sur le long terme.

3. C
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Bilan énergétique de la Terre et effet de
serre (1)
• Le climat est le résultat de nombreuses interactions
entre les différentes composantes du système
Terre-atmosphère.
• L’énergie apportée par le Soleil est en partie
réfléchie vers l’espace (par les nuages, les aérosols,
l’atmosphère et la surface de la Terre), et en partie
absorbée (par l’atmosphère, les sols et les océans).
• La Terre et l’atmosphère émettent alors un
rayonnement infrarouge qui est absorbé et réémis
vers le sol par les nuages et les gaz à effet de serre.
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4. C
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Bilan énergétique de la Terre et effet de
serre (2)
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Source
:
Météo-France,
François
Poulain

5. C
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Bilan énergétique de la Terre et effet de
serre (3)
• L’effet de serre est donc un phénomène naturel.
On estime que sans lui, la température
moyenne à la surface de la Terre serait de
l’ordre de - 19°C, au lieu des 15°C que nous
connaissons en réalité.
• Les gaz à effet de serre (GES) les plus
importants sont l’eau, le dioxyde de carbone
(ou gaz carbonique), l’ozone, le méthane et le
protoxyde d’azote (ou oxyde nitreux).
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Contribution des différents gaz à l’effet
de serre
• La contribution de
chaque gaz est due
à :
• Sa quantité dans
l’atmosphère
• Son pouvoir de
réchauffement,
c’est-à-dire sa
capacité à absorber
et réémettre le
rayonnement
infrarouge.
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Évolutions des concentrations des gaz à
effet de serre et conséquences
• On peut mesurer (ou
reconstituer) les
concentrations de GES,
et les relier avec les
observations
climatiques.
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Source : GIEC

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Modéliser le climat
• Plusieurs modèles calculent la température à partir des
concentrations des différents gaz dans l’atmosphère et de leur
pouvoir de réchauffement.
• Ils sont calés à partir des données du passé : pour reproduire la
réalité passée, il faut prendre en compte les effets anthropiques.
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Source
:
GIEC

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Prévoir le futur climatique
• Les modèles climatiques fonctionnent
notamment à partir des concentrations en GES.
Pour prévoir le futur climatique, il faut donc
faire des hypothèses sur les concentrations
futures des différents gaz.
• Or, ces concentrations sont liées aux activités
humaines. Il faut donc faire des hypothèses sur
l’évolution des activités humaines : on parle de
scénarios.
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Réchauffement
global
en
°C
On peut faire tourner les modèles sur le
futur, à partir de ces hypothèses…
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RCP 2,6 : scénario avec une politique climatique visant à faire baisser les concentrations en CO2
RCP 4,5 : scénario avec une politique climatique visant à stabiliser les concentrations en CO2
RCP 8,5 : scénario sans politique climatique
Source : GIEC

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Les scénarios du GIEC
• Dans son 5e rapport, le Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat
(GIEC) a établi 4 scénarios, appelés RCP pour
Representative Concentration Pathways ou Profils
représentatifs d'évolution de concentration des GES
• À partir de ces 4 scénarios, en parallèle :
• Les climatologues recherchent leurs conséquences sur le
climat mondial et local
• Les sociologues et les économistes élaborent d’autres
scénarios, socio-économiques, qui aboutissent sur les
niveaux de concentration en GES fixés par les scénarios
RCP.
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