Les scientifiques utilisent différents indices pour reconstituer les changements passés du climat et observer son évolution actuelle. Pour comprendre les variations du climat, il est nécessaire d’identifier les paramètres qui le contrôlent.
Quelle différence fait-on entre la météo et le climat ?
1. Distinction entre météorologie et climatologie
Bilan 1 : La météorologie étudie les conditions climatiques ‘températures, pression, pluviosité, vitesses des vent…) sur de courtes durées et en un lieu donné. Ainsi on est capable de prévoir à cours terme l’évolution de ces grandeurs pour décrire l’évolution météorologique des jours suivants.
Le climat est la moyenne pour une durée plus longue (30 ans en général) et sur une échelle plus large de l’ensemble de ces grandeurs physiques. La climatologie étudie les variations passées et futures du climat local et global à long terme (décennies, siècle, millénaires…)
Quelles sont les traces des variations climatiques passées ?
2. La variabilité naturelle du climat terrestre
Bilan 2: Différents types d’indices géologiques (comme les traces des anciens glaciers ou l’étude des grains de pollen fossiles) permettent de reconstituer les variations climatiques passées et d’observer que le climat de la terre présente une variabilité naturelle sur différentes échelles de temps (de la centaine d’année à la centaine de millions d’années).
Cependant, de nombreux témoins (mesures de la température par les stations ou satellites, du niveau des océans, de l’étendue des glaces et des glaciers…) montrent que jamais la température n’a augmenté aussi rapidement qu’actuellement. (+1 °C en 100 ans).
Quel est l’origine du réchauffement climatique actuel ?
3. FACTEURS ANTHROPIQUES ET PERTURBATIONS DU CLIMAT
Bilan 3 : A cause des activités humaines depuis l’ère industrielle, la proportion des gaz à effet de serre (méthane, CO2…) a fortement augmenté dans l’atmosphère. Jamais dans l’histoire du climat, la proportion de CO2 et la température n’ont augmenté aussi rapidement qu’actuellement.
Depuis un siècle et demi, on mesure un réchauffement climatique global d’environ +1°C. Celui-ci est la réponse du système climatique à l’augmentation du forçage radiatif due à la hausse brutale de la proportion de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère depuis le début de l’ère industrielle.
Les principaux GES présents dans l’atmosphère sont la vapeur d’eau, CO2, CH4 et N20.
L’atmosphère absorbe l’intégralité du rayonnement infrarouge émis par la surface de la terre et le réémet dans toutes les directions (Effet de serre). Lorsque la concentration des GES augmente, le rayonnement infrarouge émis par l’atmosphère est davantage absorbé. Ceci entraîne une baisse du rayonnement réémis vers l’espace. Il en résulte donc une augmentation du rayonnement thermique atmosphérique et donc de la puissance radiative reçue par le sol.
L’énergie supplémentaire associée à l’augmentation du forçage radiatif est essentiellement stockée dans les océans, provoquant leur dilatation thermique, mais également par les sols : fonte des glaciers, augmentation de la température au sol.
Il en résulte une montée du niveau des océans, due pour moitié à la fonte des glaces continentales et pour moitié à la dilatation thermique.
La fonte de la banquise n’a en revanche aucune influence sur le niveau des mers.
L’océan a donc un rôle amortisseur : il absorbe la quasi-totalité de la puissance radiative supplémentaire à sa surface par une augmentation de sa température.
Cependant cette accumulation d’énergie dans les océans ainsi que la durée de vie des GES déjà présents dans l’atmosphère, rend le changement climatique irréversible à des échelles de temps de plusieurs siècles.
Quels facteurs permettent d’amplifier ou de stabiliser l’évolution du climat ?
4- Les rétroactions sur le système climatique
Bilan 4 : Les rétroactions positives amplifient l’augmentation de la température moyenne. C’est le cas de l’augmentation de la concentration de vapeur d’eau (GES) dans l’atmosphère, de la fonte des glaces qui diminue l’albédo et du dégel partiel du pergélisol (= permafrost) qui libère des GES dans l’atmosphère. Les rétroactions négatives, au contraire, amortissent l’augmentation du forçage radiatif. Ainsi, davantage de CO2 atmosphérique favorise la végétalisation, puits de carbone à court terme. L’augmentation de la couverture nuageuse due à l’augmentation de la vapeur d’eau atmosphérique augmente l’albédo et diminue ainsi le forçage radiatif.
L’océan a un rôle amortisseur fondamental en absorbant à sa surface une fraction très importante de l’énergie supplémentaire due au forçage radiatif positif. Par la dilatation thermique de l’eau, l’élévation de température en surface des océans conduit à une élévation du niveau océanique. À ce phénomène s’ajoute la fonte des glaces continentales qui contribue aussi très fortement à la montée des eaux. L’accumulation d’énergie dans les océans rend le changement climatique irréversible à l’échelle de plusieurs siècles.
Une vidéo pour tout résumer…
QCM pour s’entrainer:
https://www.qcm-svt.fr/QCM/public-affichage.php?niveau=Tale-Ens-Sc&id=1328
