CLIMAT ET RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE

Un des objectifs de ClimarisQ est d’expliquer la complexité du climat. Le climat correspond aux conditions météorologiques moyennes qui règnent sur une région donnée durant une longue période. Pour l’Organisation Météorologique Mondiale, la période de référence doit être d’au minimum 30 ans.

Le Système Climatique: un ensemble de nombreuses couches interconnectées

L’étude du climat nécessite de définir le système climatique, un système complexe constitué de cinq composantes principales :

  • l’atmosphère
  • la lithosphère (les surfaces continentales)
  • l’hydrosphère (océans, lacs, rivières, nappes d’eau souterraines…)
  • la cryosphère (glaces terrestres ou marines, manteau neigeux)
  • la biosphère (tous les organismes vivants dans l’air, sur terre et dans les océans)
Les composantes climatiques. source: ian.umces.edu/symbols/

Peut-on faire des Prévisions Climatiques?

Même simplifié, le système climatique reste complexe (sensibilité aux conditions initiales, comportement chaotique). Les systèmes chaotiques présentent une sensibilité exponentielle aux petites perturbations dans les conditions initiales. Les systèmes de ce type, bien que régis par des lois déterministes, sont capables de présenter un aléa empirique dans l’évolution des variables dynamiques. En 1963, le météorologue américain Edward N. Lorenz modélise la convection atmosphérique, sans turbulence, par trois équations déterministes. Celles-ci lui permettent de mettre en évidence pour la première fois l’effet papillon, signe d’un comportement chaotique illustré par cette interrogation : « le battement d’aile d’un papillon au Brésil peut-il déclencher une tornade au Texas ? », apparue dans les actes d’une conférence de Lorenz en 1972. Le chaos implique aussi que les prévisions climatiques sont impossibles : nous ne pouvons pas déterminer quelle sera la météo le 01 janvier 2098.

Les Projections Climatiques

Si elle nous empêche de faire des prévisions climatiques exactes, l’existence du chaos dans le climat nous permet de réaliser des projections : en regardant l’ensemble des trajectoires possibles pour une date future, conditionnées à des scénarios climatiques, nous pouvons déterminer la probabilité des variables météorologiques pour une date déterminée dans le futur, par exemple quelle sera la probabilité que la température dépasse 15°C le 01 janvier 2098.

L’effet de Serre et le Réchauffement Climatique

En climatologie, l’expression réchauffement de la planète (une déclinaison de l’anglais «global warming») indique le changement du climat de la Terre qui s’est développé au cours du XXe siècle et qui est toujours en cours. Ce changement est largement attribué aux émissions dans l’atmosphère terrestre de quantités croissantes de gaz à effet de serre (avec une augmentation conséquente de l’effet de serre) et à d’autres facteurs que la communauté scientifique a identifiés comme attribuables à l’activité humaine.

Gauche: une illustration de l’effet de serre naturel et causé par l’homme. Droite: augmentation de la concentration de CO2 mesuré à Mauna Loa (Hawai) depuis 1950

Au cours de l’histoire de la Terre, il y a eu plusieurs variations du climat qui ont conduit la planète à traverser différentes périodes glaciaires en alternance avec des périodes plus chaudes appelées ères interglaciaires. Ces variations sont principalement attribuables à des changements périodiques de la structure orbitale de notre planète.

Il existe un effet de serre naturel et un autre causé par des causes artificielles. Le naturel est essentiel à la vie sur terre car sinon la température serait d’environ 18 degrés en dessous de zéro: la Terre reçoit la radiation solaire et l’atmosphère et surface terrestre émettent en retour un rayonnement infrarouge que les nuages et les gaz à effet de serre (vapeur d’eau, dioxyde de carbone, ozone et méthane pour les plus importants) absorbent et réémettent en grande partie vers le sol. Mais depuis la révolution industrielle, l’activité humaine a entraîné une production excessive de CO2 et sa concentration a augmenté massivement au cours des 150 dernières années. L’intensité de l’effet de serre perturbe aujourd’hui l’équilibre de l’environnement. À cause de l’augmentation globale des températures, les glaces polaires fondent et le niveau de la mer augmente, causant des dérèglements climatiques sans précédent.