Accueil > Pour en savoir plus > Climat > "Des températures mortelles, qui auraient dû se produire plus tard au cours (...)

"Des températures mortelles, qui auraient dû se produire plus tard au cours de ce siècle, sont déjà là" par Jonathan Lambert

Traduction et compléments de Jacques Hallard

mercredi 10 juin 2020, par Lambert Jonathan


ISIAS Climat

Des températures mortelles, qui auraient dû se produire plus tard au cours de ce siècle, sont déjà là : les données des stations météorologiques mondiales montrent par simulations que les journées chaudes et humides, et dangereuses pour la santé les êtres humains, deviennent déjà de plus en plus courantes

En annexe ajout de scénarios et simulations climatiques actualisées. Dont un décryptage « en route vers +7°C ?  » - 25 septembre 2019 - Par Flori
an Gallo, Consultant Senior – Document ‘carbone4.com’

L’article d’origine de Jonathan Lambert a été publié le 08/05/2020 par Science News sous le titre «  Deadly temperatures expected to arrive later this century are already here  » et il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/climate-deadly-extreme-temperature-predictions-already-here

New Delhi

Des combinaisons dangereusement élevées de chaleur et d’humidité affligent déjà des endroits comme New Delhi (illustré ci-dessus), ce qui expose les travailleurs de plein air à un risque accru de maladie ou de décès lié à la chaleur. De nouvelles recherches révèlent que ces événements extrêmes ont augmenté au cours des 40 dernières années. ErmakovaElena / Éditorial iStock / Getty Images Plus

Les êtres humains ont une superpuissance : la transpiration.

Lorsque la température augmente, des gouttes de sueur s’échappent de nos pores et s’évaporent, libérant de l’énergie qui refroidit la peau et empêche notre corps de surchauffer.

Ce mécanisme d’auto-refroidissement a aidé les humains à se propager dans tous les coins chauds et humides du globe. Mais cette superpuissance transpirante a une limite supérieure théorique : quand il fait trop chaud et humide, les lois de la physique empêchent la transpiration de refroidir la peau. Cette limite est atteinte lorsqu’un thermomètre à bulbe enveloppé dans une serviette humide (une mesure de la chaleur et de l’humidité connue sous le nom de température « à bulbe humide ») indique 35° Celsius ou 95° Fahrenheit. Même les êtres humains les plus en forme et approvisionnés en eau illimitée, mourrait probablement après quelques heures passées dans ces conditions.

[Complément sur la température humide - Pour mesurer l’humidité de l’air, on utilise plus souvent un psychromètre à bulbe humide : on place dans le courant d’air deux thermomètres, l’un sec (qui donne la température T de l’air), et l’autre dont le bulbe est maintenu humide (en y enroulant d’un coton trempant dans une réserve d’eau liquide). La température indiquée Th par ce deuxième thermomètre est toujours inférieure à la température de l’air T, et elle est appelée température humide.

Principe du psychromètre à bulbe humide

Par opposition à la température ’humide’ on appelle parfois ’température sèche’ celle mesurée par le thermomètre sec ; en fait c’est tout simplement la température de l’air, T.

La théorie du psychromètre à bulbe humide relève des transferts couplés de matière et de chaleur, et ne sera pas abordée dans ce cours de thermodynamique des équilibres. Il est néanmoins utile de savoir que, pour le système eau-air, la température humide et la température de saturation adiabatique sont pratiquement égales.

La réalisation d’un psychromètre à bulbe humide est beaucoup plus facile que celle d’un saturateur (il n’y a pas besoin d’atteindre l’équilibre, et on ne modifie que très peu la composition de l’air testé). C’est donc plutôt ce dispositif qui est utilisé pour mesurer l’humidité de l’air, tout en utilisant la relation pour relier la température humide (égale à Ts) à l’humidité absolue w. Source : https://nte.mines-albi.fr/Thermo/co/uc_RemarqueTemperatureHumide.html

D’après Wikipédia, « La psychrométrie est le domaine scientifique concernant la détermination des caractéristiques physiques et thermodynamiques d’un mélange gaz-vapeur correspondant à deux espèces différentes. Dans ce couple gaz-vapeur, le gaz est considéré comme incondensable dans les conditions du domaine d’application. L’hygrométrie est le cas particulier du mélange air-vapeur d’eau… - Voir un schéma du principe de fonctionnement d’un psychromètre à circulation forcée. Lire l’article complet à la source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Psychrom%C3%A9trie ].

Suite de la traduction

Les scientifiques ont pensé longtemps que cette température extrême ne se produisait que rarement, voire jamais, sur la planète Terre. Mais comme le globe se réchauffe, les scientifiques pensent actuellement que les températures du bulbe humide autour de 35° C pourraient devenir plus fréquentes vers la fin du 21ème siècle dans certaines régions, mettant ainsi en danger des centaines de millions de personnes, comme suggèrent des simulations climatiques effectuées récemment (SN : 8/2/17).

Il s’avère que nous n’aurons pas à attendre aussi longtemps pour que cela se produise !

[Voir aussi Ajout Scénarios et simulations climatiquesin fine].

Une analyse des données des stations météorologiques mondiales montre que cette limite de survie humaine a été brièvement dépassée au moins une douzaine de fois au cours des quatre dernières décennies, notamment sur des sites situés le long du golfe Persique et de la vallée de l’Indus en Inde et au Pakistan, ont rapporté les chercheurs le 08 mai 2020 dans la revue ‘Science Advances’. L’étude montre que des températures du bulbe humide, légèrement plus basses, mais toujours dangereuses, sont de plus en plus familières pendant l’été sur de plus grandes étendues du Moyen-Orient, d’Asie du Sud et de la côte du golfe des États-Unis.

« Nous nous attendons à ce que ces valeurs extrêmes de bulbe humide soient rares, mais deviennent plus courantes au fur à mesure que la température de la terre se réchauffe », explique Matthew Huber, climatologue à l’Université Purdue à West Lafayette, dans l’état de l’Indiana aux Etats-Unis, qui n’était pas impliqué directement dans cette ’étude : « C’est inquiétant de voir que cela se passe maintenant en temps réel ».

Les chercheurs n’ont commencé que relativement récemment à utiliser des simulations à partir de données statistiques pour estimer où et quand ce seuil extrême de chaleur humide pourrait être approché ou franchi, et ce qui pourrait avoir des conséquences désastreuses pour les sociétés et populations humaines. (SN : 4/3/18).

Mais ces modèles fonctionnent en simplifiant et en agrégeant les données des stations météorologiques dans une région donnée. Les détails fins sont souvent sacrifiés au service de tendances plus larges, masquant potentiellement des endroits locaux où le seuil de température est brièvement atteint.

Ces détails sont importants pour Colin Raymond, un climatologue du ‘Jet Propulsion Laboratory’ de la NASA à Pasadena, en Californie. La question de savoir si les températures ont déjà atteint cette limite physiologique quelque part sur la Terre « semble presque être un élément essentiel de connaissance pour nous en tant qu’espèce », dit Colin Raymond, qui a fait le travail à l’Université Columbia.

Lui et son équipe ont parcouru les données de 4.576 stations météorologiques à travers le monde, à la recherche d’exemples de températures extrêmes du bulbe humide et de tendances, par un suivi de 1979 à 2017.

Après avoir supprimé les mesures qui ne correspondaient pas aux stations à proximité ou semblaient être des erreurs évidentes, un schéma clira émergé : des températures extrêmes du bulbe humide se sont produites, principalement le long des côtes subtropicales, où l’air chaud et humide de l’océan entre en collision avec l’air chaud sur les parties émergées. En Asie du Sud, ces conditions extrêmes sont alimentées par les vents de mousson.

Trop de points chauds

Les chercheurs ont analysé les données de plus de 4.000 stations météorologiques pour déterminer quelles régions connaissent les températures les plus élevées de « bulbe humide », une mesure de la chaleur et de l’humidité. La couleur de chaque carré représente la température la plus élevée enregistrée à chaque station de 1979 à 2017. Le rouge représente un mélange de chaleur et d’humidité proche ou au seuil auquel les corps humains ne peuvent plus gérer la température pendant un temps.

Mesures de chaleur humide maximale, ou « bulbe humide », 1979–2017

Maximum humid heat measurements, 1979–2017

Mesures de chaleur humide maximale, 1979–2017C. Raymond, T. Matthews, R.M. Horton / Sci Adv 2020

Les températures égales ou supérieures à cette limite physiologique étaient rares et confinées à une heure ou deux dans des points chauds le long du golfe Persique, comme par exemple une station météorologique installée à l’aéroport international d’Abu Dhabi aux Émirats arabes unis. Près de 1,5 million de personnes vivent à Abu Dhabi. (Une carte interactive créée par les chercheurs trace les températures de bulbe humide les plus élevées enregistrées dans les stations du monde entier).

L’équipe a également documenté des températures de bulbe humide de 33° C, ce qui se traduit approximativement par un indice de chaleur de 60° C ou 139° F. (L’indice de chaleur, ou à quoi ressemble une température avec l’humidité, n’est pas conçu pour cela, donc les comparaisons sont approximatives). Cette température est juste en deçà de la limite physiologique, mais reste « beaucoup plus chaude et plus humide que beaucoup d’entre nous ont connu » dit Colin Raymond. L’analyse a révélé qu’il y a 40 ans, ces événements se produisaient une ou deux fois par an sur la Terre. Mais maintenant, de tels événements oppressants de chaleur humide se produisent 25 à 30 fois par an. « Il y a eu un doublement ou plus de ces événements extrêmes en quatre décennies », dit-il.

Les simulations prédisent-elles donc que ces températures n’arriveront pas avant le milieu du siècle ?

Pas nécessairement, dit Joy Merwin Monteiro, climatologue à l’Institut indien d’enseignement et de recherche scientifiques de Pune, qui n’a pas participé à l’étude. « Les modèles sont trop grossiers pour donner une image claire de ce qui se passe à des échelles spatiales et temporelles plus fines ». Monteiro dit que compléter les modèles existants par des données sur le terrain plus détaillées est attendu depuis longtemps.

Si les émissions de carbone ne sont pas considérablement réduites au cours des prochaines décennies, ces extrêmes relativement rares deviendront de plus en plus courants, selon les chercheurs. De telles conditions sont insupportables sans technologie comme la climatisation et rendent le travail à l’extérieur presque impossible.

« Nous devrons peut-être repenser comment vivre dans un endroit qui connaît des conditions en dehors des conditions qui nous ont permis d’évoluer pour vivre », dit Colin Raymond. « Vivre dans le golfe Persique en été pourrait ressembler à vivre au pôle Sud pendant l’hiver ».

Citations

C. Raymond, T. Matthews and R.M. Horton. The emergence of heat and humidity too severe for human tolerance. Science Advances. Published May 8, 2020. doi : 10.1126/sciadv.aaw1838.

About Jonathan Lambert (photo) - Jonathan Lambert is the staff writer for biological sciences, covering everything from the origin of species to microbial ecology. He has a master’s degree in evolutionary biology from Cornell University.

Jonathan Lambert est rédacteur pour les sciences biologiques et il couvre tout, de l’origine des espèces à l’écologie microbienne. Il détient une maîtrise en biologie évolutive de l’Université Cornell aux Etats-Unis.

Autres articles en rapport avec celui-ci :

Are we ready for the deadly heat waves of the future ?By Aimee Cunningham April 3, 2018

How today’s global warming is unlike the last 2,000 years of climate shiftsBy Carolyn Gramling July 24, 2019

Science News

Science News Internship | PhD Graduate Education at Northeastern ...

Retour au début de l’article traduit


Annexe - Ajout de scénarios et simulations climatiques actualisées

Contenu

Scénarios climatiques à l’échelle globale

Projections climatiques : passer du global au local

Simulations climatiques : changement de température de surface simulée 1850-2100

Les deux modèles de climat français s’accordent pour simuler un réchauffement prononcé

SimClimat - Un logiciel pédagogique de simulation du climat

Nouvelles simulations climatiques : en route vers +7°C ?


1. Scénarios climatiques à l’échelle globale - Qu’est-ce qu’une simulation scénario climatique ?

Sommaire 

Retour au début de l’annexe


2. Projections climatiques : passer du global au local

Les simulations climatiques globales renseignent sur l’évolution du climat à l’échelle du globe. Pour affiner le diagnostic, par exemple, à l’échelle de la France, les climatologues de Météo-France produisent aussi des simulations régionalisées.

La plupart des modèles qui simulent l’évolution du climat à l’échelle du globe découpent la surface de la Terre en mailles d’environ 150 km de large. Cette résolution est limitée par la puissance de calcul disponible. Mais à cette échelle, il est difficile de prendre en compte les phénomènes météorologiques locaux, comme ceux qui se produisent en montagne ou sur une île dont la taille est inférieure à celle de la maille. Avec une maille de 150 km, le relief des terres émergées n’est pas très détaillé : le Massif central et les Alpes ne forment par exemple qu’un seul bloc, ce qui masque le sillon rhodanien et les phénomènes météorologiques qui s’y produisent, comme le mistral.

Or, des diagnostics sur l’évolution future de ce type de phénomènes sont indispensables aux acteurs socio-économiques pour mener des études d’impact du changement climatique, dans des domaines comme l’hydrologie ou la production agricole….

Autres sites de Météo-France - ÉDUCATION - Ressources et outils sur les sciences du climat conçus pour l’enseignement.

Lire l’article complet sur ce site : http://www.meteofrance.fr/climat-passe-et-futur/projections-climatiques

Retour au début de l’annexe

3.
Simulations climatiques : changement de température de surface simulée 1850-2100 – Vidéo 1:48 - 17 septembre 2019 - METEO FRANCE

La communauté internationale en climatologie est engagée dans un important exercice de simulations numériques du climat, passé et futur. Ses conclusions contribueront de manière majeure au premier volet du sixième rapport d’évaluation du GIEC, dont la publication est prévue en 2021.

Visionner sur ce site : https://www.youtube.com/watch?v=FeZv7-GgYZA

Retour au début de l’annexe

4.
Les deux modèles de climat français s’accordent pour simuler un réchauffement prononcé - 17 septembre 2019 – Document CNRS Environnement Terre

La communauté internationale en climatologie est engagée dans un important exercice de simulations numériques du climat, passé et futur. Ses conclusions contribueront de manière majeure au premier volet du sixième rapport d’évaluation du GIEC 1, dont la publication est prévue en 2021. Les scientifiques français impliqués dans ce travail, notamment au CNRS, au CEA et à Météo-France, ont été les premiers à rendre leur copie et viennent de dévoiler les grandes lignes de leurs résultats. Leurs nouveaux modèles prévoient notamment un réchauffement plus important en 2100 que les versions précédentes. Ils progressent aussi dans leur description du climat à l’échelle régionale.

Les scientifiques français regroupés au sein de la plateforme Climeri-France 2 ont participé au programme mondial de simulations du climat (CMIP6) 3 avec deux modèles climatiques, développés l’un par le CNRM 4 associé au Cerfacs 5, l’autre à l’IPSL 6. CMIP6 rassemble plus d’une vingtaine de centres climatiques dans le monde, qui conçoivent une trentaine de modèles.

Les deux nouveaux modèles français, mais également d’autres modèles étrangers déjà disponibles, simulent un réchauffement plus important à l’horizon 2100 que les versions précédentes établies en 2012, en particulier pour les scénarios les plus pessimistes en émissions. Cela pourrait s’expliquer par une réaction plus forte du climat à l’augmentation des gaz à effet de serre anthropique que dans les simulations de 2012, mais les raisons de cette sensibilité accrue et le degré de confiance à y apporter restent à évaluer.

Selon le scénario le plus « pessimiste » (SSP5 8,5 – croissance économique rapide alimentée par des énergies fossiles), l’augmentation de la température moyenne globale 7 atteindrait 6 à 7°C en 2100, soit 1°C de plus que dans les précédentes estimations. Seul l’un des scénarios socio-économiques (SSP1 1,9 – marqué par une forte coopération internationale et donnant priorité au développement durable), permet de rester sous l’objectif des 2°C de réchauffement, au prix d’efforts d’atténuation très importants et d’un dépassement temporaire de cet objectif au cours du siècle.

Les modèles de climat servent aussi de base à la modélisation climatique à échelle plus fine sur la France métropolitaine et les outremers. Ainsi, plusieurs simulations réalisées dans le cadre de CMIP6 ont été « zoomées », sur l’Europe et l’océan Indien. À ces échelles, les scientifiques ont notamment réussi à représenter de manière plus réaliste que précédemment des phénomènes comme les vagues de chaleur, les cyclones ou le transport de poussières.

De tels résultats ont pu être obtenus grâce aux améliorations apportées aux modèles de climat depuis le précédent exercice. Leur résolution spatiale est plus fine, la modélisation des différents compartiments physiques du système climatique (océan, atmosphère, surfaces continentales, glaces...) est plus aboutie, et, les évaluations en cours montrent que les modèles français simulent mieux les caractéristiques observées du climat que les anciennes versions.

Le travail effectué par la communauté française a mobilisé une centaine de scientifiques de disciplines variées (climatologues, océanographes, glaciologues, spécialistes de l’atmosphère, de la végétation et des sols, experts en calcul intensif), a nécessité des moyens informatiques importants : 500 millions d’heures de calcul assurées par les supercalculateurs de Genci 8 et de Météo-France, 20 Pétaoctets de données générées.

Des visuels (comprenant notamment des animations) sont disponibles sur demande.

Notes

  • GIEC : Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (en anglais : Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC).
  • Infrastructure nationale de modélisation du climat qui unit les forces du CEA, de CNRS et de Météo-France, avec le soutien notable de Sorbonne Université, de l’IRD et du Cerfacs.
  • Coupled Model Intercomparison Project, sixième édition.
  • CNRM : Centre national de recherches météorologiques (Météo-France/CNRS).
  • Cerfacs : Centre européen de recherche et de formation avancée en calcul scientifique.
  • IPSL : Institut Pierre-Simon Laplace, qui fédère neuf laboratoires franciliens en sciences de l’environnement, dont cinq ont participé à cet exercice.
  • Le niveau de réchauffement est exprimé en prenant comme référence les températures pré-industrielles (période 1850-1899).
  • Grand équipement national de calcul intensif. Son parc de calculateurs est installé dans trois centres, dont l’Institut du développement et des ressources en informatique scientifique (IDRIS) du CNRS, à Orsay et le Très grand centre de calcul (TGCC) du CEA, à Bruyères-le-Châtel (Essonne).
    © CEA / CNRS / Météo-France 2019 – Réalisation Animea Studio - english version - Source : http://www.cnrs.fr/fr/les-deux-modeles-de-climat-francais-saccordent-pour-simuler-un-rechauffement-prononce

Retour au début de l’annexe

5.
SimClimat - Un logiciel pédagogique de simulation du climat

Le logiciel SimClimat est un logiciel pédagogique de simulation du climat de la Terre et des planètes. Par une interface ludique et conviviale, il permet de réaliser des simulations climatiques à différentes échelles de temps. Les résultats concernant la température globale de surface, le niveau de la mer, l’extension des calottes de glace et la composition de l’atmosphère s’affichent sous forme de courbes et de dessins. L’utilisateur peut tester l’influence de divers paramètres influençant le climat, tels que les paramètres astronomiques ou la composition de l’atmosphère, et peut brancher ou débrancher certaines rétroactions climatiques.

Ce logiciel est un outil pédagogique permettant de traiter de nombreux points des programmes liés aux climats en enseignement scientifique et en SVT.

Télécharger - Vous pouvez télécharger le logiciel ici pour Windows et ici pour Mac.
Une version pour smartphones est aussi téléchargeable gratuitement sous forme d’application sur Google Play et Apple Store. Les codes sont open source et disponibles ici. Tout est gratuit.

Documentations - La nouvelle documentation (version provisoire) est disponible en format pdf ou html. Un article dans La Météorologie décrit aussi des exploitations pédagogiques possibles.

Une série de 3 tutoriaux vidéos présentent les fonctionnalités du logiciel et des exemples d’exploitations pédagogiques : pour toute question ou suggestion concernant ce logiciel, n’hésitez pas à contacter Camille Risi par e-mail (camille.risi@lmd.jussieu.fr ). L’utilisation pédagogique de ce logiciel dans des classes ou des manifestations scientifiques est bienvenue. N’hésitez pas à nous faire part de telles expériences.

Engagement de confidentialité - En mettant l’application SimClimat à disposition de tous, nous ne collectons ni utilisons aucune données personnelles ni non-personnelles.

Remerciements - Cette application à été développée par le Cabinet d’Études Informatiques Alain Deseine. Ce travail a bénéficié d’une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du programme Investissements d’Avenir portant la référence n° ANR-11-IDEX-0004 - 17-EURE-0006. Nous remercions aussi l’Institut Pierre-Simon Laplace et l’Office for Climate Education pour leur aide.

Logo Institut Pierre-Simon Laplace

Logo investir l’avenir

Office for climate education

Anciennes versions du logiciel

  • Version 2007 : Vous pouvez télécharger gratuitement une version pour windows ou linux (ubuntu). Le logiciel est disponible en anglais ou en français. Vous pouvez encore consulter le manuel d’utilisation et la documentation physique.
  • Version Météo-France : L’interface graphique du logiciel a été améliorée par une équipe de Météo-France. Cette version est téléchargeable sur le site de Météo-France.
    Exploitation pédagogique du logiciel (anciennes versions) :
  • Article dans La Météorologie
  • Compte-rendu des essais en Lycée. Ce logiciel a déjà été testé dans des classes de Lycée (Secondes, Terminale S spécialité SVT). Les essais déjà réalisés peuvent donner des idées sur la façon dont ce logiciel peut être utilisé dans le cadre des programmes. Un compte-rendu des différents essais de ce logiciel est en cours de rédaction et est updaté régulièrement.
  • TP à l’école d’été de la KIC-Climat à Polytechnique. Cette école d’été était destinée à des étudiants de niveau et d’horizons variés. Un TP de 3h sur le logiciel y était proposé. Le but était de mieux comprendre les facteurs et les processus contrôlant les variations climatiques à différentes échelles de temps, afin de mieux replacer le changement climatique en cours dans le contexte des variations passées et d’en identifier les spécificités. Les notions abordées étaient : le bilan radiatif de la Terre, les états d’équilibre et leur réversibilité, les variations climatiques aux échelles géologiques et orbitales, le cycle du carbone et ses variations, le changement climatique lié à l’Homme, les rétroactions climatiques. Les étudiants ont travaillé en binôme sur ce sujet de TP, et j’ai présenté au fur et à mesure ce support visuel pour compléter et approfondir le TP.
  • Utilisation lors du Salon Culture et Jeux Mathématiques. Il s’agissait de parler de modélisation climatique à des groupes de scolaires (du CM1 à la 5e), pendant une vingtaine de minutes. J’intervenais sur le stand de l’INSU dans le cadre du Salon Culture et Jeux Mathématiques, dont le thème était ’Maths pour la planète Terre’ du 28 mai au 2 juin, et qui se déroulait devant le parvis de la cité des Sciences de la Villette. Voici un résumé de mes interventions et le support visuel pour compléter.
  • Sujets de stage de L3. La doctorante Marion Saint-Lu a développé trois sujets de stage de L3 possibles sur l’exploitation scientifique ou l’amélioration du logiciel :

Retour au début de l’annexe

6.
Nouvelles simulations climatiques : en route vers +7°C ? - 25 septembre 2019 - Par Florian Gallo, Consultant Senior – Document ‘carbone4.com’ – Image d’un cyclone

La nouvelle est tombée le 17 septembre 2020 : les dernières simulations climatiques réalisées par différents laboratoires français suggèrent une augmentation de température pouvant aller jusqu’à +6 à +7°C en fin de siècle (par rapport à la période préindustrielle). C’est un degré de plus que les précédentes simulations. Que signifient ces nouvelles projections ? En quoi diffèrent-elles des précédentes ? Qu’est-ce que cela signifie concrètement ?

Nous vous proposons un décryptage de ces derniers résultats scientifiques.

Petit rappel : le GIEC et les rapports d’évaluation

Avant de parler des modèles, un petit rappel sur le GIEC s’impose. Le GIEC est le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Cet organisme ne conduit aucune recherche propre mais vise à compiler et évaluer les informations scientifiques, techniques et socio-économiques disponibles et à fournir une synthèse de ces informations au public et plus particulièrement aux décideurs. Le GIEC publie à la fois des rapports techniques sur un sujet particulier (comme le rapport spécial 1.5°C l’an passé ou le rapport spécial sur l’utilisation des terres en août dernier), mais également des rapports d’évaluation plus globaux, dont le dernier (AR5) est paru en 2014. Le sixième rapport d’évaluation est prévu pour 2022 et c’est dans ce cadre général que s’inscrivent les nouvelles simulations réalisées par le CEA, Météo France et l’IPSL [1].

Pourquoi de nouvelles simulations ?

Le Programme Mondial de Recherche sur le Climat (PMRC ou WCRP en anglais) encadre depuis 1980 les travaux de recherche sur l’évolution du climat et sa modélisation. Au sein de ce programme est organisé un grand projet d’inter-comparaison des différents modèles climatiques créés par les différents laboratoires de recherche mondiaux (dont le CEA, Météo-France et lPSL font partie). Ces projets, dits CMIP (Coupled Model Intercomparison Project), permettent de coordonner et d’homogénéiser les efforts de modélisation des laboratoires. Depuis 2007, ces projets de modélisation sont organisés de manière à alimenter les rapports d’évaluation du GIEC (chaque nouvelle génération de modèles paraît quelques années avant le rapport d’évaluation, une part importante de la littérature analysée dans ces rapports est donc basée de ces modèles). L’AR5, publié en 2014, synthétise donc les résultats de la dernière génération de modèles, dits CMIP5, parus entre 2010 et 2014.

Pourquoi ne pas se reposer sur ces modèles, donc ? Les raisons sont multiples. Tout d’abord, la compréhension scientifique des phénomènes climatiques est encore en développement, et certains processus sont encore en train d’être décryptés (tandis que d’autres ne sont que peu connus). Il est donc important de mettre à jour les modèles de façon régulière en y intégrant les dernières avancées scientifiques.

Par ailleurs, les capacités de modélisation, en termes de calcul informatique et de traitement et stockage de données, s’améliorent d’année en année. Il est donc possible de simuler le climat passé et futur à une résolution de plus en plus fine.

Ces nouvelles simulations constituent un travail de calcul considérable (pour les simulations françaises, cela représente au total plus de 500 millions d’heures de calcul pour une vingtaine de péta-octets de données – un million de milliards d’octets).

La nouvelle génération de modèles, CMIP6, servira donc de base à de nombreux travaux scientifiques qui seront inclus dans le prochain rapport du GIEC, prévu en 2022. La vingtaine de laboratoires de modélisation du climat impliquée dans le projet CMIP6 a commencé à livrer ses premiers résultats ces derniers mois et les premières tendances issues des modèles français (du CNRM [2] et de l’IPSL) ont été dévoilées le 17 septembre dernier.

Une hausse de température plus importante que prévu ?

Les premiers résultats des deux modèles français suggèrent une augmentation plus importante des températures que ne le projetait la génération précédente. Pour le scénario le plus haut (scénario SSP5 8.5 qui correspond à une augmentation continue des émissions de gaz à effet de serre jusqu’à la fin du siècle, sur la tendance observée au cours des dernières décennies), la hausse pourrait atteindre jusqu’à 7°C (par rapport à la période préindustrielle), contre une hausse de 5 à 6°C envisagée jusqu’alors. Ce déplacement des projections vers les températures chaudes est particulièrement marqué pour le modèle du CNRM, qui rejoint celui de l’IPSL. La cohérence entre les deux modèles est plus importante sur cette nouvelle génération de modèles. Par ailleurs, ces résultats sont également en accord avec les premières analyses d’autres modèles climatiques dans le monde, présentées ces derniers mois.

Parmi les scénarios testés, seul le scénario le plus optimiste (SSP1 1.9) permettrait de maintenir l’augmentation de la température sous 1,5°C, mais en passant par une phase transitoire à +2°C en milieu de siècle. Par ailleurs, la réalisation de ces scénarios optimistes implique un développement important des émissions négatives (captage de CO2) afin de retirer du CO2 de l’atmosphère, en absolu, sur la seconde moitié du siècle. Un scénario moyen, de stagnation des émissions jusqu’en 2050 puis de baisses de ces émissions, sans atteindre la neutralité au cours du 21ème siècle conduirait à un réchauffement de 3 à 4°C (un demi-degré de plus que dans les précédentes simulations).

Quelques analyses ont déjà été réalisées sur des événements extrêmes : sur un scénario SSP3 7.0 (réchauffement à +5,5°C environ à la fin du siècle), en 2050, un été sur deux dépassera l’anomalie de température observée lors de la canicule de 2003. A la fin du siècle, statistiquement tous les étés dépasseront ce seuil.

Pourquoi de telles différences ?

Deux questions se posent à la lecture de ces résultats : 1) sont-ils fiables et 2) quelles sont les raisons de telles différences.

La fiabilité d’un modèle climatique est mesurée par sa capacité à reproduire, statistiquement, les caractéristiques du climat passé (en l’occurrence, du 20ème siècle pour ces simulations). La différence entre les observations passées et les nouvelles simulations tend à diminuer, ce qui démontre une amélioration de la fiabilité de ces nouveaux modèles.

Les nouvelles simulations semblent donc être plus fiables et mieux représenter les processus à l’œuvre dans le système climatique. Mais cela n’explique pas forcément une augmentation des températures projetées.

La raison majeure est une augmentation de la sensibilité climatique des modèles. Cette sensibilité climatique représente la réponse du système climatique à une augmentation de la concentration en CO2 atmosphérique (en clair, quelle est la hausse de température correspondant à un doublement de la teneur en CO2 ?). Sans entrer dans les détails techniques, les nouvelles simulations font apparaître une sensibilité climatique plus élevée que dans l’ancienne génération de modèles. En d’autres termes, à CO2 équivalent, température plus élevée. Cette tendance est d’ailleurs cohérente avec les résultats d’autres simulations réalisées par d’autres centres de modélisation.

En revanche, les raisons de cette sensibilité climatique plus élevée dans les nouveaux modèles ne sont pas encore explicitées : des pistes de recherche sur le rôle de la vapeur d’eau ou des nuages dans le cycle climatique sont évoquées. Cette question sera centrale dans l’analyse de résultats au cours des prochains mois.

http://www.carbone4.com/wp-content/...

Comparaison des simulations CMIP5 (couleurs pastels) et CMIP6 (couleurs pleines) pour le modèles de l’IPSL (haut) et du CNRM-Cerfacs (bas). Pour les scénarios les plus émissifs, une hausse de 0,5 à 1,5°C est observée entre les deux générations de modèles (source : CEA/CNRS/Météo-France)

Acronymes :
[1] Institut Pierre Simon Laplace
[2] Centre National de Recherches Météorologiques

A lire aussi…

Chauffage électrique en France : une bonne idée pour le climat ? 9 juin 2020

Total, Shell, BP : une compagnie Oil & Gas peut-elle être neutre en carbone ? 4 juin 2020

Comment nous déplacerons-nous après le confinement ? 4 juin 2020

Carbone 4

Carbone 4 est le premier cabinet de conseil spécialisé dans la stratégie carbone. Son nom fait référence à l’objectif pris par la France de diviser ses émissions de Gaz à Effet de Serre d’un « facteur 4 » à l’horizon de 2050.

Copyright © 2019 Carbone4 - Source : http://www.carbone4.com/analyse-nouvelles-simulations-climatiques/

Retour au début de l’ajout en annexe

Retour au début de l’article traduit

Traduction, compléments (entre […]) et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 09/06/2020

Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales

http://www.isias.lautre.net/

Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : jacques.hallard921@orange.fr

Fichier : ISIAS Climat Deadly temperatures expected to arrive later this century are already here French version.2

Mis en ligne par Pascal Paquin de Yonne Lautre, un site d’information, associatif et solidaire(Vie du site & Liens), un site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, indépendant de tout parti.

http://yonnelautre.fr/local/cache-v...

— -