MODÉLISATION NUMÉRIQUE DU CLIMAT Flashcards
1
Q
QUI EST le pionnier de la prévision météo?
A
lewis Fry Richardson
2
Q
lewis fry richardson est le pionnier de la prévision météo , ya fait quoi .
A
développe des techniques et algorithmes pour résoudre des équations mathématiques tres complexes qui gouvernent la circulation atmosphérique .
équations différentielles partielles et non linéaires.
3
Q
problemes avec les équations pour laprévision météro? sans ordi ? ..
A
la météo évolue bcp plus rapidement que lexécution nécessaire à faire les calculs à la main..
4
Q
il faudrait combien de mathématiciens pour faire le travail des calculs sans ordi pour la prévisionn météo ?
A
64 000 .
5
Q
en quelle année les premieres développement de techniques algorithme pour prévision météo ?
A
1922
6
Q
quelle année le premier ordi pour les prévision metteo ?
A
1946
7
Q
comment sappelait le premier ordi
A
ENIAC
8
Q
problem avecc ENIAC.
A
une prévision de 24h demande 24h de calcul…….
9
Q
qui a travailler avec le premier ordi ENIAC ?
A
john neumann et charney
10
Q
Un apprenti de Neumann et Charney, le météorologue _____ , devient le directeur du General Circulation Research Section en ___ , le tout premier laboratoire de _____ , aujourd’hui appelé le Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL, http://www.gfdl.noaa.gov/). Smagorinsky a le désir d’intégrer le modèle de Neumann et Charney sur une plus longue période de temps, non pas pour prévoir à long terme les changements météorologiques sur une base quotidienne, mais bien pour représenter la condition moyenne, ou « normale », de la météorologie :___ .
A
Joseph Smagorinsky
1955
modélisation atmosphérique
le climat
11
Q
Avec l’expansion du réseau de collecte de données météorologiques, les modèles climatiques sont couramment utilisés comme outils de recherche depuis les années ___ , particulièrement depuis que les changements climatiques font partie des débats scientifiques et politiques. À part quelques améliorations dans la modélisation du cycle hydrologique et de la chimie atmosphérique, entre autres, l’innovation des ____ atteint un summum. Par contre, les ___ se font constamment attendre par la communauté scientifique qui désire améliorer la ____ de leurs modèles.
A
1970
modèles climatiques
progrès informatiques
résolution et l’efficacité
12
Q
Même au rythme actuel des progrès technologiques, la puissance informatique nécessaire pour exécuter les modèles climatiques de fine pointe est très avancée. Ils nécessitent entre ____ de mémoire, tout dépendant de la résolution, uniquement pour emmagasiner toutes les données climatiques globales nécessaires à un seul instant. Les ressources humaines nécessaires à la codification de ces modèles sont également considérables, de ____ . Pour ces raisons, il n’existe actuellement qu’une __ de groupes de modélisation climatique d’importance dans le monde.
A
48 et 160 mégaoctets
25 à 30 années- personnes
dizaine
13
Q
Il existe plusieurs types de modèle climatique, à différents niveaux de complexité. Parmi les plus complexes, les ____ sont ceux utilisés par les principaux groupes de recherche sur les changements climatiques. Leur complexité est témoignée par le fait qu’ils sont des ___ .
A
modèles de circulation générale
modèles couplés en trois dimensions qui tentent de reproduire la physique et la dynamique du système climatique.
14
Q
4 catégories de variables climatiques fondamentales
A
- variables indépendantes spatiales
- variables indépendantes temporellement constante
- variable indépendantes temporelles t
- variables dépendantes temporellement changeante
15
Q
les variables indépendantes spatiales :
A
- longitude
- latitude
- l’altitude
- la variable indépendante temporelle
16
Q
cest quoi les variables indépendantes temporellement constante :
A
ne change pas au court terme, à moins dune perturbation humaine ou naturelle ( ex: type de surface, valeur albédo, concentration GES, constante solaire )
17
Q
cest quoi les variables dépendantes temporellement changeante pour latm et les océans :
A
- vitesse et direction des vents
- pression ( atm )
- densité ( atm )
- température ( atm )
- humidité ( atm )
18
Q
cest quoi le but de modele de circulation genetale :
A
illustrer comment les variables dépendantes temporellement changeantes réagissent spatialement et temporellement suite à des modifications à une ou plus de variables temporellement constante – FORCAGES.
19
Q
cest quoi les 4 principales équations mathématiques différentielles ( lois de conservation )
A
- loi de conservation de la quantité de mouvement
- loi de conservation de masse
- loi de conservation dénergie
- loi de conservation de vapeur d’eau
20
Q
la loi de la conservation de la quantité de mouvement explique quoi :
A
lévolution du fluide atmosphérique en vitesse et direction dans le temps et lespace .
21
Q
il y a 4 forces sur lair:
A
- coriolis
- gravité
- force de pression horizontale
- force de friction
22
Q
la somme des 4 forces sur lair sont :
A
parraleles aux isobares , mais quand mm verticalement aussi car , sans quoi il n’y aurait pas de condensation ni de précipitations dans l’atmosphère, et il n’y aurait pas de circulation thermohaline dans les océans.
23
Q
les 2 forces sur lair les plus importantes :
A
FORCE DE PRESSION HORIZONTALE
CORIOLIS
24
Q
la lois de la conservation de masse dit quoi .
A
la densité dun fluide a linterieur dun volume varie selon les entrer et les sorties de masse de ce meme volume.
25
La troisième équation est la loi de conservation d’énergie. Cette loi lie ____ .
Par exemple, le gain ou la perte d’énergie d’un fluide, soit par radiation, conduction et/ou consommation ou libération de chaleur latente (pour l’atmosphère), entre autres, produit un changement de sa température et de sa pression. C’est ici que le budget radiatif global entre en compte. Les modèles doivent tenir compte du cycle annuel et quotidien de l’activité solaire, et des composantes du système climatique (atmosphère, cryosphère, hydrosphère, continents, biosphère) quant à leur capacité d’absorber, réfléchir et transmettre l’énergie solaire. Ces capacités varient également selon la longueur d’onde (par exemple, l’atmosphère absorbe peu les ondes courtes, mais absorbe beaucoup les ondes longues). Certaines composantes du système climatique sont variables (par exemple, couverture neigeuse et glaciaire accrue en hiver, humidité spécifique et couverture nuageuse variable) complexifiant de beaucoup la variété des échanges énergétiques dans le système climatique.
tous les échanges d’énergie dans le système aux modifications que cela entraîne à la température et la pression du fluide
26
que dit la loi de conservation de la vapeur deau ?
lhumidité relative varie selon le rythme dvaporation, condensation , sublimation de l'eau .
27
cest quoi la résolution déquations par des méthodes numériques ?
Des méthodes numériques sont utilisées pour résoudre des équations différentielles lorsqu’elles sont trop complexes pour être résolues analytiquement. Ces techniques utilisent un intervalle de temps (∆𝑡) et d’espace (∆𝑥, ∆𝑦, ∆𝑧) pour estimer la distribution spatiale de la valeur d’une variable dans l’avenir à partir de la valeur connue de cette même variable à un moment précis (la température 𝑇 par exemple). C’est à partir de cette valeur connue à un moment donné (𝑇0) qui est généralement issue d’observation, aussi appelée la condition initiale, que le modèle est démarré. En utilisant cette valeur et une méthode numérique, il est possible de prédire la valeur de cette variable à l’itération subséquente, c’est-à-dire un intervalle de temps plus tard (𝑇1). Cette valeur est ensuite utilisée pour prédire celle à l’itération suivante (𝑇2), et ainsi de suite, jusqu’à ce que la valeur de la dernière itération soit obtenue.
C’est ainsi qu’une prévision est obtenue. Idéalement, la valeur choisie pour ∆𝑡 est petite, donc le nombre total d’itérations 𝑁 nécessaire est très grand, en particulier lorsque des prévisions climatiques à long terme sont effectuées. Ceci témoigne de la puissance informatique considérable requise pour modéliser le climat.
28
cest quoi le paramétrage
technique de simplification ou de généralisation
29
Strictement parlant, le____ est une technique de simplification ou de généralisation. Elle est couramment utilisée en modélisation climatique, soit pour représenter un processus physique dont l___ , soit ____ , soit parce que ____ , ou tout simplement dans l’esprit ____ . L’usage de ces techniques ne doit cependant pas sévèrement compromettre la___ du modèle. Négliger la force centrifuge à l’intérieur de la force de gravité est un exemple de paramétrage. Les modèles sont facilement capables de la calculer, mais étant donné qu’elle a si peu d’influence sur les résultats, son calcul peut être considéré comme du temps perdu et justifie son exclusion.
paramétrage
a compréhension n’est pas parfaite ou trop complexe
parce que la résolution du modèle est trop grossière pour représenter le processus physique en question
les données d’observation nécessaires à la modélisation sont discontinues ou incomplètes
d’économiser de la puissance informatique et d’obtenir des résultats plus rapidement
qualité
30
technique de simplification ou de généralisation
paramétrage
31
4 sortes de paramétrages :
1. de surface
2. de convection,
3. formation de nuage
4. précipitation
32
cest quoi le paramétrage de surface?
chaque cellule du modele est attribuée à une catégorie ( océan, glace, neige , etc ) les plus complexe cest ( ____ )
ces cellules ont ____ et les cellule de continent ont une ___ .
La quantité d’humidité du sol est mise à jour à mesure que le modèle____ . Lorsque la capacité maximale est atteinte, le modèle produit ___ . La valeur d’albédo attribuée aux surfaces neigeuses et glaciaires peut être fixe, ou peut être une fonction de la latitude, de la température, de la longueur d’onde réfléchie, de son âge et de son épaisseur, selon la complexité du modèle. Le paramétrage de la couverture glaciaire est très délicat, puisqu’elle ___ , comme la température (particulièrement lorsqu’elle oscille aux alentours de 0°C). Les processus de rétroaction impliquant ___ sont très forts et peuvent dangereusement produire une simulation qui diverge de la réalité (exemple de la Terre boule-de-neige).
desert, foret , lac
une valeur spécifique dalbédo
quantité et une capacité maximum dhumidité du sol
prédit de la pluie et de l’évaporation
du ruissellement
dépend de la prévision d’autres caractéristiques
la couverture glaciaire
33
La convection est un phénomène à petite échelle qui ne peut être représenté par ____ .
Elle est pourtant responsable non seulement de ____ mais aussi de ____ . L’ascension d’air est déterminée par ___ . Une méthode couramment utilisée pour quantifier cet état est ___ .
la résolution des modèles actuels
transférer de l’humidité et de l’énergie de la surface vers l’atmosphère,
mais aussi de
la formation de cumulus et de cumulonimbus, propice au temps orageux
la stabilité atmosphérique
l’indice de Richardson.
34
parametrage de la formation des nuages :
il y a formation de nuage quand :
lhumidité relative dans une cellule est environ de 80 à 100%.
35
les modeles les plus complexe au niveau de la formation des nuages ne tiennent pas juste compte de lhumidité mais aussi de :
vitesse verticale des vents
stabilité atm.
36
entre les différents types de paramétrage, quelle est la plus grande source dincertitude?
la formation des nuage .
Pas assez pour représenter la formation de plusieurs types de nuages et
dépend des données satelites tjrs insuffisante..
37
paramétrage des précipitations :
cest que les précipit proviennet soit des nuages, mais doit pas insinuer que tout nuage précipite.....
38
en général, si la température de la colonne atm sous le nuage est ____ , ils précipitent et augmente humidité du sol et sa ruiselle... sinon, neige au sol..
plus grand que 0 degré
39
normalement les modèle bien monté divise les territoires en grille, et les cellules ont quelles formes?
prisme rectangulaire.
40
une cellule
| delta x cest ? et y et z
large
long
haut
41
la distance pour une grille de cellule entre 2 longitude est elle constante tjrs dans tout le meme modele?
non. le delta x est plus petit vers les poles
42
les cellules sont plus grosse a lequateur ou poles .
équateur
43
pk a léchelle régionale la delta x peut etre constante ?
car la sphéricité de la terre est négligée.
44
meilleure résolution cest quand
plus les valeurs de delta x y et z et temps sont petite.
45
une résolution 2x plus meilleure cest augmenter la puissance informatique de
10 x.
46
OBJECTIF DE LA RÉSOLUTION
représente bien la réalité , rapide, abordable
47
les modeles actuels de fine poonte sont?
longitude et latitude:
altitude:
temps
1. 2 à 5 degré
2. 6 à 50 couches
3. 20 à 30 min
48
la qualité dun modele climatique repose sur 2 facteurs :
1. équations math doivent représenter fidelement les processus physiques gouvernant le climat
2. résolution la plus précise possible.
49
cest quoi la différence entre un modele de prévision climatique et prévision météo ?
linterprétation des intrans et des extrans..
50
Les prévisions météorologiques dépendent de conditions initiales (intrants) précises pour produire une prévision (extrant) de qualité. Dans cette optique, les modèles climatiques jouissent d’une plus grande liberté puisque la précision des conditions initiales n’est pas aussi cruciale. Comme ils sont intégrés sur des périodes de temps beaucoup plus longues que les modèles météorologiques, de l’ordre de nombreuses années, c’est la moyenne (ou la tendance) des résultats qui importe, puisqu’ils n’ont qu’une valeur qualitative. Les modélisateurs climatiques ne se préoccupent pas de la variation quotidienne des conditions atmosphériques, mais plutôt de l’équilibre climatique à long terme.
ok
51
Les modèles régionaux sont des modèles qui n’incluent qu’une portion du globe en utilisant des conditions aux limites latérales du modèle attribuées par les modèles globaux (figure 5.4). Leur résolution est suffisamment bonne pour prendre en considération les écosystèmes, les lacs et cours d’eau, la topographie et les interactions aux zones côtières, et peuvent simuler les phénomènes locaux comme la convection, les orages et les tempêtes de manière plus réaliste que les modèles globaux. Leur résolution peut atteindre une valeur aussi basse que 5 km, mais la norme est de ___ . La qualité des modèles régionaux repose toujours en grande partie sur la ____ , puisqu’ils sont utilisés pour étalonner les conditions aux limites du modèle. Règle générale, la résolution d’un modèle régional ne devrait pas____ .
50 km
résolution des modèles globaux
excéder 10% de la résolution du modèle global qui le pilote
52
qui soccupe de la modélisation canadienne
le centre canadien de la modélisation et de lanalyse climatique ( CCmaC )
une sous division d'environnement canada.
53
CCmaC fait des modélisation pour :
la recherche sur le climat
1. étudier les processus physique influancant
2. c.c à long termess
faire contribution au GIEC
développer quelques modeles de circulation generale commme
1. modele atmosphérique ( MCGA)
2. modele océanique ( MCGO )
la fusion des deux cest modele couplé ( MCCG )
54
cest quoi le modele général de MCGA
La dernière génération du MCGA utilise un domaine vertical s’étalant jusqu’à ___ , à environ ___ au-dessus du niveau de la mer, séparé en ___ . Des techniques de paramétrage très sophistiquées, particulièrement en ce qui a trait au___ et aux___ , y sont intégrées ou améliorées :
la stratopause
50 km
35 couches inégales
budget radiatif
particules atmosphériques
55
parametrage sophistiqué dans les MCGA pour le budget radiatif :
les algorithmes complexes tiennent compte du transfert radiatif du rayon solaire dans les nuages
56
parametrage sophistiqué dans les MCGA pour le budget radiatif : les algorithmes complexes tiennent compte du transfert radiatif du rayon solaire dans les nuages . PK CEST DIFFICILE FAIRE CA ?
1. l’eau qui forme ces nuages peut se retrouver en trois phases simultanément, chacune d’elles affecte la radiation différemment.
2. Les caractéristiques des différents types de nuages influencent le climat significativement, par contre, jusqu’alors, les modèles traitaient typiquement les nuages de manière relativement homogène.
57
parametreage sophistiqué des particules atmosphérique pour le MCGA pk ?
1. ya plusieurs types daérosols inclus qui tiennent compte des cycle du soufre et du carbone.
2. poussiere minérale incluse
3. sel de mer inclus.
58
MCGA TRES SOPHISTIQUÉ PK .
1. budget radiatif sophistiqué
2. particules atm sophistiqué
3. inclus contribution des ges .
4. prévision de formation de nuage
59
La dernière génération du MCGO est inspirée du modèle océanique du NCAR. Sa résolution horizontale est de___ et la verticale est séparée entre ____ , ___ près de la surface à près de __ dans les profondeurs de l’océan. Le MCGA est superposé au-dessus du MCGO pour former le __ . À la couche limite entre les deux modèles, ___ se retrouvent sous chacune des cellules du MCGA. Le MCGO fait lui aussi usage de méthodes de paramétrage complexes :
1,41 ̊ × 0,94 ̊
40 couches de différentes épaisseurs
10 m
400 m
MCCG
six cellules (2 × 3) du MCGO
60
MCGO fait usage de méthodes de paramétrage complexes :
1. mélange avec atm , un indicateur est inclus pour reproduire les effets de brassage généré par__ .
2. __ rayons solaires qui srende a locéan vont servir a photosynthese ( inclus ____ pour prédire a quelle profondeur penetre ) qui est estimé a partir de la ___ incluse à partir dobservations climatique des saisons
les marées
45%
coefficien datténuation
concentration de chorophyle
61
parametreage des surfaces continentales des MCCG doivent etre paramétré..
1. Le budget énergétique du sol prend en considération le ____ , le____ , la ___ et le ___ .
2. Le sol a une capacité d’humidité qui dépend de ____ . Lorsque la quantité d’humidité excède cette valeur critique, le surplus génère du ruissellement et retourne à l’océan.
stockage de chaleur
flux radiatif entrant et sortant
conduction thermique
flux de chaleur latente dû à la fonte de la neige et au gel/dégel d’humidité dans le sol
ses caractéristiques et de la végétation
62
comment on appelle le modele régional du canada?
MRCC : modele régional canadien du climat
63
MRCC 4.2 introduit le schéma de ____ pour reproduire de manière plus réaliste les échanges d’énergie et d’humidité entre la surface et l’atmosphère. Ce sont trois couches distinctes à l’intérieur du sol, une de 10 cm, une autre de 25 cm, et une dernière de 3,75 m, qui correspondent généralement à la profondeur influencée respectivement par le cycle diurne, par la zone racinaire et par la variation annuelle de température. CLASS intègre également une couche neigeuse supplémentaire, lorsque nécessaire. Les bilans thermique et hydrologique sont calculés dans chacune des couches. La canopée végétale est traitée explicitement selon quatre types de végétation : conifères, feuillus, cultures ou herbe. Elle peut intercepter des précipitations liquides ou neigeuses, emmagasiner cette eau et la libérer selon des variables pronostiques. CLASS sépare la surface du sol en quatre catégories : sol nu, végétation, sol nu couvert de neige et végétation couverte de neige.
Le MRCC peut être utilisé à n’importe quel endroit sur le globe. Il est donc important de lui spécifier le champ géophysique spécifique à la région modélisée. Comme il s’agit d’un modèle canadien, des simulations au-dessus de l’Amérique du Nord y sont couramment reproduites. Les Grands Lacs jouent un rôle important sur le climat dans cette région, mais sont à peine représentés par la résolution du MCCG, comme le témoigne la Figure 5.5. La résolution du MRCC leur permet d’être présents et des techniques de paramétrage prescrivent leur évolution de température de surface et de couverture de glace. La résolution du MRCC est variable, mais ressemble typiquement à celle de la figure 5.6.
surface multicouche ( CLASS )
64
___ est une procédure à laquelle chaque modèle doit être soumis pour valider sa qualité.
L’évaluation des modèles
65
Les ____ tentent de prédire les conditions atmosphériques quelques jours à l’avance, donc il ne suffit qu’attendre ces quelques jours afin de témoigner de l’exactitude de la prévision et de la qualité du modèle.
La tâche n’est pas aussi simple pour les modèles climatiques. D’une part, le but de telles simulations est de ____ , donc d’imposer des conditions auquel le climat n’est pas accoutumé ou qui n’ont jamais été observées. D’autre part, les simulations effectuées sont à très long terme, expressément dans l’esprit de mitigation et d’adaptation si ces prévisions sont défavorables.
modèles météorologiques
prédire l’équilibre climatique futur suite à une perturbation de l’environnement
66
Le test ultime auquel tous les modèles sont soumis est la ____ . Cependant, cette période-test est ___ et les conditions climatiques____ . Il est possible de retourner plus loin dans le passé et de comparer les résultats des modèles aux études palaéoclimatiques. Mais évidemment, comme il n’y a pas d’observations directes provenant de cette époque, les données sont issues de techniques proxy sujettes aux erreurs.
reproduction des conditions climatiques observées au cours du 20e siècle
courte
y sont demeurées relativement stables
67
Plus les modèles ont la capacité de reproduire des phénomènes climatiques courants, comme la mousson, les variations de température quotidiennes et saisonnières, et les bandes de précipitation tropicales, plus leur efficacité à représenter les processus physiques essentiels à la prévision du climat futur est grande.
ok
68
La figure 5.7 montre la variation de la température terrestre depuis 1900 (ligne noire) et la simulation de plusieurs modèles (lignes rouges). Il est particulièrement intéressant de remarquer que, bien que plusieurs modèles ne représentent pas parfaitement cette variation, la moyenne des simulations (ligne rouge) suit la variation de température raisonnablement bien. Des épisodes d’éruption volcanique sont également représentés dans la figure, des évènements qui ont tendance à diminuer la température temporairement et qui sont bien reproduits par les modèles. Comme chacun des modèles est bâti selon les mêmes processus physiques, la différence entre leur résultat est attribuée aux____ . Les modèles sont aussi munis de ___ pour représenter la variabilité naturelle du climat, ce qui fait en sorte que plusieurs simulations d'un même modèle peuvent générer des résultats légèrement différents à partir de conditions initiales semblables.
normes de paramétrage propres à chacun d’eux
paramètres aléatoires
69
La distribution de____ et ____ fait partie des variables les plus importantes lors du processus d’évaluation des modèles.
la température
des précipitations
70
lire p . 21 à 25
ok
71
Pour son cinquième rapport, le GIEC a utilisé une ____ de modèles provenant de différents pays. Règle générale, pour chacun des scénarios proposés, ____ de ces modèles est utilisée pour effectuer les projections climatiques puisque, au cours de l'étape d'évaluation des modèles, cette moyenne reproduit de manière plus réaliste les observations que chacun des modèles individuellement. Ceci est une caractéristique particulière de la modélisation climatique puisque chacun des modèles a ____ . Les biais des différents modèles tendent à se simplifier lorsque la moyenne de leur résultat est prise en compte, ce qui permet de produire une projection climatique quantitative de meilleure qualité.
cinquantaine
une moyenne des résultats
son régime de paramétrage particulier et des biais qui lui sont associés
72
Auparavant, les modèles établissaient des scénarios qui s’arrêtaient à la fin du ___ , tandis que certaines nouvelles projections se prolongent jusqu’en ___ .
21e siècle
2300.
73
Jusqu’au quatrième rapport du GIEC, les scientifiques utilisaient des scénarios appelés ___ . Ces derniers proposaient plusieurs évolutions possibles du contexte ______ qui se traduisaient par la suite en termes ____ . Finalement, à la fin du processus, les climatologues pouvaient utiliser ces évolutions d’émissions comme données d’entrées des modèles de projection climatique.
SRES
socio-économique mondial (A1, A2, B1, B2, A1B, etc.)
d’émissions de GES
74
Pour la publication de son cinquième rapport, le GIEC a opéré un véritable virage méthodologique pour la présentation des scénarios d’émissions. Maintenant appelés des ____ , ces derniers sont basés sur des _____ (tableau 5.1). Ces profils de référence, qui sont au nombre de quatre (RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 et RCP8.5), sont des scénarios de____ sur la période 1850 - 2100 en fonction des différentes évolutions d’émissions mondiales. En d’autres termes, ils représentent ce à quoi le monde peut s’attendre en termes de ____ , allant du réchauffement le moins marqué (RCP2.6) au plus marqué (RCP8.5), selon des ___ au niveau international.
profils représentatifs d’évolution des concentrations (RCP)
trajectoires d’évolution des concentrations de GES, d'ozone et de précurseurs des aérosols définie au préalable par les scientifiques
l'évolution du forçage radiatif
d’augmentation de la chaleur atmosphérique au cours du prochain siècle
efforts plus ou moins grands de réduction des émissions de GES
75
àpartir du tableau pour les RCP, À partir de ces profils, les équipes de ___ , ___ et _____ travaillent de manière simultanée et en parallèle (figure 5.11) :
climatologues, de sociologues et d’économistes
76
RCP
Les climatologues décrivent les conditions climatiques et les impacts du changement climatique associés à chacune de ces quatre trajectoires d’évolution des concentrations afin de produire des projections climatiques.
ok
77
Les sociologues et les économistes élaborent des scénarios débouchant sur des émissions de GES cohérentes avec les RCP en travaillant sur des familles de scénarios nommés ___ (Shared Socioeconomic Pathways).
SSP CEST : Ces dernières se caractérisent par ___ et ____ (encadré 5.1).
Chaque RCP peut être associés à ___ SSP.
SSP
différentes trajectoires de développements socio-économiques
diverses stratégies d’adaptation et d’atténuation
plusieurs
78
Depuis les scénarios SRES diffusés en 2000 par le GIEC, le contexte socio-économique mondial a considérablement évolué. Les ___ , en plus d’offrir une méthodologie plus efficiente, permettent de prendre en compte ce nouveau contexte. À titre d’exemples, les RCP intègrent les nouvelles politiques climatiques adoptées à l’échelle mondiale depuis le début des années 2000, qui ont un effet sur les réductions d’émissions de GES. D’ailleurs, il est dorénavant envisagé d’utiliser des évolutions d’émissions globales qui diminueraient après une phase de croissance au cours 21e siècle, obligeant certains scénarios à être prolongés au-delà de 2100 (figure 5.12). Également, ils prennent en compte le développement économique accéléré vécu par les pays émergents au cours des deux dernières décennies, ce que les sociologues et les économistes n'avaient pas prévu à la fin des années 1990. Finalement, les projections démographiques mondiales ont été revues à la baisse, de 14 milliards d'humains à 10 milliards à l'horizon 2100.
RCP
79
Les modèles utilisés par les scientifiques pour les simulations associées aux RCP ont également été affinés en intégrant de façon toujours plus complète les mécanismes qui régissent le système climatique tout en bénéficiant de calculs plus puissants. Par exemple, certaines simulations prennent mieux en compte les contributions de la végétation et des glaces de la banquise ainsi que l'impact de la chimie des aérosols. Toutefois, notons qu’à l’heure actuelle, aucun de ces outils n'intègre___ .
les effets de l'augmentation des feux de forêts ou du dégel des zones de pergélisol qui libèrent de grandes quantités de dioxyde de carbone et de méthane.
80
une ___ de la température est à anticiper jusqu’au milieu du 21e siècle, du scénario le plus engagé (RCP2.6) au scénario le plus émissif (RCP8.5)
hausse
81
À partir des RCP, on peut déterminer que pour la période 2016-2035, relativement à 1986-2005, la hausse de température moyenne de surface sera probablement comprise entre ___ (degré de confiance moyen).
Sur une période de temps plus longue (2080-2100 par rapport à 1986-2005), on prévoit un réchauffement probable entre 0,3 °C et 1,7 °C selon le RCP2.6, entre 1,1 °C et 2,6 °C selon le RCP4.5, entre 1,4 °C et 3,1 °C selon le RCP6.0 et entre 2,6 °C et 4,8 °C selon le RCP8.5.
0,3°C et 0,7°C
82
L’augmentation de température est plus prononcée dans l’hémisphère ___ , mais particulièrement ___ , et plus important sur la surface ____ , puisque les océans prennent davantage de temps à atteindre l'équilibre dû à leur capacité thermique élevée. Dans tous les cas, la zone la plus à risque est la région arctique, probablement due à ___ qui crée un processus de rétroaction positive. Les océans étant un régulateur climatique important, la variation de température à l’intérieur de ceux-ci est source d’inquiétude. Leur capacité thermique élevée et leur circulation relativement lente font en sorte que la température y varie peu, restreinte aux couches supérieures. Même si l’augmentation de la température océanique est plus légère et ne semble pas être préoccupante, les océans sont bel et bien susceptibles aux changements climatiques. Le temps nécessaire à atteindre un nouvel équilibre suite à une perturbation est si long que les conséquences d’un tel changement continueront de se faire sentir dans un avenir très lointain.
Nord
à l’intérieur du cercle arctique
continentale qu'océanique
l’accélération de la fonte des glaciers
83
Le réchauffement atmosphérique est également inégal à l’intérieur d’une année. En effet, comme en témoigne la figure 5.16, l’augmentation de température attendue aux périodes 2016-2035 et 2036-2055 est plus importante en __ .
hiver qu’en été.
84
La tendance des précipitations est ____ en raison de l’augmentation de la température. Néanmoins, le régime des précipitations est très ____ perturbé (figure 5.17). Une augmentation considérable est à anticiper dans les régions ___ (et dans l’océan Pacifique équatorial dans le cas du RCP8.5), une augmentation modérée dans les ___ et une diminution modérée dans les ____ . Mais avant d’approfondir davantage, il est important de discuter de la _____ puisque celle-ci a clairement un lien de cause à effet avec les précipitations, en plus d’influencer la température.
également à la hausse
inégalement
polaires
tropiques
latitudes moyennes
couverture nuageuse
85
CEST QUOI LA TROPOPAUSE
ENTRE LA TROPO ET LA STRATO .
86
en gros la couverture nuageuse va ressembler a quoi dans ses varaiations.....
augmentation de la couverture nuageuse dans la tropopause et particulierement en latitude élevée et va diminuer dans les tropiques et latitudes moyennes.
87
Une augmentation des précipitations de 20% et plus est attendue dans les ___ , sur l’Est de l’Afrique, en Asie centrale et dans l’océan Pacifique équatorial. À l’inverse, une diminution de 20% est anticipée sur la région ____ . Globalement, les précipitations augmentent de ___ au-dessus des continents et de ___ au-dessus des océans. Cette prévision de précipitations coïncide bien avec celle de la couverture nuageuse élaborée plus haut.
latitudes élevées
méditerranéenne, dans les Caraïbes et l’Amérique centrale, et dans l’océan Pacifique sous- tropical sud
5%
4%
88
La moyenne globale de la variation de l’évaporation contrebalance précisément celle de la variation des ___ , mais la disparité spatiale entre les deux est bien évidente due au_____ . La tendance est à la hausse au-dessus de la plupart des océans, en concordance avec la hausse de la température. Au-dessus des continents, la situation est plus complexe puisque la disponibilité d’humidité est limitée, qui elle est influencée par les précipitations et le ruissellement. C’est pourquoi____ même si un réchauffement est prévu. La quantité d’humidité au sol est à la baisse dans la majorité des terres continentales, une tendance expliquée par la diminution de la couverture neigeuse pour les latitudes élevées. Cependant, tenez compte que l’évaporation, tout comme l’humidité du sol, est une variable difficilement mesurable donc difficile à prévoir. L’évaluation de ces variables comporte un niveau d’incertitude relativement élevé.
précipitations
transport atmosphérique de la vapeur d’eau
une diminution de l’évaporation est attendue dans certaines régions
89
La particularité de la glace de mer est que la fonte semble plus importante ____ , ce qui fait en sorte que ___ .
où elle est plus épaisse
le volume de glace diminue plus rapidement que la superficie
90
la couverture neigeuse. Celle-ci est très fortement corrélée par la température, mais est aussi influencée par ___ .
les précipitations.
91
Le niveau de la mer varie spatialement et temporellement selon plusieurs facteurs. Parmi eux, _____ et sa ___ sont les plus importants et auront tendance à changer dans un contexte de réchauffement climatique.
la quantité d’eau dans les océans
température
92
À elle seule, ____ augmente le niveau de la mer sans qu’une goutte additionnelle y soit ajoutée, puisque la densité de l’eau diminue à mesure que sa température augmente, donc une quantité d’eau relativement plus chaude occupe un plus grand volume.
l’expansion thermique de l’eau
93
Selon les différents RCP, la dilatation thermique de l’eau contribue à hauteur de___ de la hausse totale du niveau océanique.
30 à 55 %
94
Les changements d’écoulement de la glace des deux calottes glaciaires (Antarctique et Groenland) contribueront probablement à hauteur de ____ d’ici 2081−2100 (degré de confiance moyen), correspondant entre ____ du total de la hausse du niveau de la mer. La fonte des glaciers de montagnes pourrait quant à elle être responsable d’environ ___ de cette hausse.
0,03 à 0,20 m
15 à 35 %
20%
95
Les modèles s’entendent à affirmer que l’intensité des précipitations, définie par le ratio entre ____ , est plus importante dans un climat ___ .
la quantité de précipitations et le nombre d’épisodes
plus chaud.
96
Poursuivant la tendance, les vagues de chaleur seront plus fréquentes, plus intenses et plus longues. Les régions les plus à risque sont _____ . Ce résultat est expliqué par les sols de plus en plus secs. Comme le démontre la figure 5.26, aucune région n’est épargnée. Les jours de gel sont quant à eux ____ partout où ils sont en occurrence.
l’Europe et la Méditerranée, le Sud-est et l’Ouest des États-Unis, l’Afrique et l’Amérique du Sud
à la baisse
