Page 24

JDC274

w 24 | L’enquête cnrs I EL JOUALNR d’indispensables q Les modèles climatiques sont des programmes informatiques qui décrivent la planète et ses différents éléments  : les terres émergées, le relief, la végétation, les volcans, l’atmosphère, les océans, la banquise, etc. L’océan et l’atmosphère sont découpés en centaines de milliers de petits éléments dans lesquels s’appliquent les équations de la physique et de la chimie, chaque élément interagissant avec ses voisins. À partir des données d’observation à un instant donné, le modèle calcule ce qu’il advient de chacun des éléments vingt ou trente minutes plus tard ; et ainsi de suite, pour reproduire le climat sur des décennies, voire des siècles. La modélisation demande donc une puissance de calcul extraordinaire. Bien évidemment, ces modèles prennent en compte les émissions de gaz à effet de serre liées aux activités humaines. Pour préparer le 5e rapport du Giec, les groupes de modélisation se sont mis d’accord sur un cadre de travail baptisé CMIP5, qui définit un ensemble de simulations à conduire sur les climats passé, présent et à venir. « Nous vérifions, par exemple, que nos modèles sont capables de repro- duire la variabilité naturelle du climat telle qu’elle existait avant le milieu du xixe siècle », explique Pascale Braconnot, du Pôle de modélisation climatique de l’IPSL, qui conçoit l’un des deux modèles climatiques français, l’autre étant réalisé par Météo France. Un modèle doit en effet pouvoir reproduire l’alternance des saisons et des phénomènes océaniques cycliques comme El Niño ou l’oscillation Nord-Atlantique. « Ensuite, poursuit Pascale Braconnot, nous simulons la période 1860-2005 pour quantifier le rôle des différents phénomènes – naturels et résultants de l’activité humaine – susceptibles de modifier le climat : les variations de la quantité d’énergie solaire, les éruptions volcaniques et les aérosols naturels, mais aussi les gaz à effet de serre, les particules rejetées par les activités humaines, les changements d’utilisation des sols (déforestation), etc. » Ce sont ces études qui permettent d’attribuer, de manière certaine, le réchauffement récent aux activités humaines. Les modèles prédictifs reposent sur quatre hypothèses, quatre scénarios physiques qui portent sur une évolution possible de la quantité d’énergie captée par la Terre. Au cours du xxe siècle, la température a grimpé d’environ 0,9 °C en raison d’un surplus d’énergie – le forçage radiatif – de 1,8 W/m2. « Cela peut paraître peu, puisque la surface de la Terre reçoit en moyenne 200 W/m2. Mais il faut savoir que la différence entre la dernière période glaciaire et notre époque n’est que de 3 à 6 W/m2 », précise Pascale Braconnot. Les quatre évolutions possibles de ce forçage radiatif ont été définies avec une valeur comprise, à l’horizon 2100, entre 2,6 et 8 W/m2. Une manière de tenir compte de l’ensemble des évolutions possibles de nos émissions de gaz à effet de serre. Suivant le scénario choisi, l’augmentation de température au cours du xxie siècle serait de 2 à 5 °C, annoncent les travaux déjà publiés qui servent de base scientifique au rapport du Giec à paraître. La tendance actuelle des émissions de gaz à effet de serre place la Terre sur une trajectoire de fort réchauffement global, et donc d’une hausse de température prévisible proche de 5 °C, à moins que des décisions énergiques soient prises très rapidement : le scénario qui conduit à une hausse de 2 °C suppose qu’on nettoie l’atmosphère d’une partie de son gaz carbonique dès 2070. Autrement dit, nous aurons probablement, en un seul siècle, un réchauffement global dont l’ampleur est équivalente à une déglaciation qui s’étale d’ordinaire sur des millénaires ! contact : Pascale Braconnot > pascale.braconnot@lsce.ipsl.fr d’indispensables modélisations 09 Les modélisateurs, comme ici au LSCE, prévoient le climat futur grâce à des programmes complexes. 10 Ils évaluent, par exemple, l’évolution des précipitations moyennes selon divers scénarios. 11 Pour la simulation du climat, l’océan et l’atmosphère sont découpés en mailles élémentaires. © S. Rena rd/CEA-LSCE 09 10 11 À voir sur le journal en ligne : le film Quel climat dans le futur ? © IPSL/CNRM/CER FACS Différence de précipitati ons entre les périodes 1971-2000 et 2071-2100 Scénario sobre Modèle du CNRM-Cerfacs Modèle de l’IPSL Scénario pessimiste


JDC274
To see the actual publication please follow the link above