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    Qu'est-ce que les changements climatiques du passé nous apprennent sur le réchauffement actuel ?

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    Message  PassionMétéo le Sam 14 Sep - 12:50

    L'argument sceptique :

    Le climat a déjà changé avant
    Le climat est toujours en évolution. Nous avons eu des périodes glaciaires et de périodes plus chaudes, par exemple des alligators ont été trouvés au Spitzberg. Les périodes glaciaires ont eu lieu dans un cycle de 100 000 ans pour les 700 000 dernières années, et il ya eu des périodes antérieures qui semblent avoir été plus chaudes qu'actuellement malgré des niveaux de CO2 étant inférieurs à ce qu'ils sont aujourd'hui. Plus récemment, nous avons eu la période chaude médiévale et le petit âge glaciaire. (Richard Lindzen)
    Niveau Basique

    Le climat a réagit en fonction de ce qui l'avait obliger à changer à l'époque, les humains sont désormais le forçage dominant.

    Un argument sceptique commun est de dire que le climat a changé naturellement dans le passé , bien avant les centrales électriques au charbon etc... , donc les humains ne peuvent pas être la cause du réchauffement climatique actuel. De très nombreuses recherches montrent que ce n'est pas le cas.

    Il est important de savoir qu'il ya un certain nombre de forces agissant sur ​​le climat de la Terre. Quand le soleil devient plus lumineux , la planète reçoit plus d'énergie et se réchauffe . Quand les volcans entrent en éruption , ils émettent des particules dans l'atmosphère qui reflètent la lumière du soleil , et la planète se refroidit. Quand il ya plus de GES dans l'atmosphère, la planète se réchauffe . Il faut se rappeler que sans un peu de gaz à effet de serre, la Terre serait glacée.

    Ces forces sont appelés « forçages », car ils forcent des changements dans la température moyenne de la planète .

    En regardant le passé, on a un aperçu de la façon dont le climat réagit à ces forçages . En utilisant des carottes de glace , par exemple , nous pouvons travailler sur les changements climatiques passés concernant la température , le niveau de l'activité solaire et la quantité des émissions de gaz et de poussière volcanique dans l'atmosphère. En regardant plusieurs périodes et délais , y compris des milliers d'années auparavant, nous avons appris que lorsque la Terre se réchauffe , les glaciers et la banquise fondent entraînant des rétroactions positives qui amplifient le réchauffement . Il ya encore d'autres rétroactions positives que l'on pourrait citées, et c'est pourquoi la planète a connu de tels changements dramatiques de la température dans le passé.

    En résumé, le passé révèle que notre climat est très sensible à de faibles variations de  température .

    Qu'est-ce que cela nous apprend pour aujourd'hui ? Au cours des 150 dernières années, les niveaux de gaz à effet de serre ont augmenté de 40 pour cent, provenant principalement de la combustion de combustibles fossiles. Cet ajout supplémentaire est un forçage qui provoque le réchauffement le plus fort et rapide depuis des milliards d'années. Grace à l'histoire de la Terre, nous savons que les rétroactions positives amplifieront encore ce réchauffement.

    Niveau intermédiaire

    Les changements climatiques naturels dans le passé prouve que le climat est sensible à un déséquilibre énergétique. Si la planète accumule de la chaleur, les températures mondiales vont augmenter. Actuellement, le CO2 impose un déséquilibre énergétique dû à l'effet de serre. Les changements climatiques passés ont fournit d'excellentes preuves de la sensibilité de notre climat au CO2.
    Si il ya une chose sur laquelle tout le monde est d'accord, c'est que le climat a changé naturellement dans le passé. Bien avant l'ère préindustrielle, la planète a subi de nombreuses périodes de refroidissement et de réchauffement. Cela a conduit certains à conclure que si les températures mondiales ont changé naturellement dans le passé, bien avant l'ère industrielle et les téléviseurs à écran plasma, c'est la nature qui doit être la cause du réchauffement climatique actuel. Cette conclusion est à l'opposé de ce que la science nous apprend.

    Notre climat est régi par le principe suivant: lorsque vous ajoutez plus de chaleur à notre climat, on obtient une hausse des températures. Inversement, lorsque le climat perd de la chaleur, les températures baissent. Si la planète est en déséquilibre d'énergie positif, plus d'énergie va rester dans le système ( plus d'entrées que de sorties ). Ceci est connu comme un "forçage radiatif", on peut le mesurer via la variation de flux net d'énergie au sommet de l'atmosphère. Quand la Terre subit un forçage radiatif positif, notre climat accumule de l'énergie ce qui provoque un réchauffement mondial (pas de façon monotone, bien sûr, la variabilité interne va ajouter du bruit au signal).

    Quel est le changement de température pour un forçage radiatif donné? Elle est déterminée par la sensibilité du climat de la planète. Plus le climat est sensible, plus la variation de température pour un forçage donné est importante. La façon la plus courante de décrire la sensibilité climatique est le changement de la température globale que l'on aurait, si le CO2 atmosphérique était doublé. Qu'est-ce que cela signifie? La quantité d'énergie absorbée par le CO2 peut être calculée en utilisant des formules de transfert radiatif. Ces résultats ont été expérimentalement confirmés* par des mesures satellitaires et de surface. Le forçage radiatif d'un doublement du CO2 est de 3,7 watts par mètre carré (W/m2) (IPCC AR4 section 2.3.1 : http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf ).

    Donc, quand nous parlons de la sensibilité du climat à un doublement du CO2, nous parlons du changement de température globale à partir d'un forçage radiatif de 3,7 Wm-2. Ce forçage ne ​​doit pas nécessairement venir de CO2. Il peut provenir de n'importe quel facteur qui provoque un déséquilibre énergétique.

    De combien ça se réchaufferait si le CO2 était doublé? Si nous vivions dans un climat sans rétroactions, les températures mondiales pourraient augmenter de 1,2 ° C (Lorius 1990). Cependant, notre climat possède des rétroactions, à la fois positives et négatives. La plus forte rétroaction positive est la vapeur d'eau. Lorsque la température augmente, il y'a plus de quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère. Cependant, la vapeur d'eau est un gaz à effet de serre qui provoque un réchauffement important ce qui conduit à introduire plus de vapeur d'eau et ainsi de suite ( feedback ). Il ya aussi des rétroactions négatives - plus de vapeur d'eau provoque plus de nuages ​​qui peuvent avoir à la fois un effet de refroidissement et de réchauffement.

    Donc, de combien est la réaction nette ? La sensibilité du climat peut être calculé à partir d'observations empiriques. Il faut trouver une période où nous pouvons relever la température et les mesures des différents forçages qui ont poussé à untel changement climatique. Une fois que l'on a  le changement de température et l'ampleur du forçage radiatif, la sensibilité du climat peut être calculée. La figure 1 montre un résumé des études examinées par des chercheurs qui ont déterminé la sensibilité du climat à partir de périodes passées (Knutti & Hegerl 2008).

    Qu'est-ce que les changements climatiques du passé nous apprennent sur le réchauffement actuel ? Climate_Sensitivity_Summary

    Figure 1: Distribution et gammes de la sensibilité du climat à partir de différentes sources de données. Le cercle indique la valeur la plus probable. Les barres de couleur épaisses indiquent les valeur probable (plus de 66% de probabilité). Les barres de couleur minces indiquent les valeurs les plus probables (plus de 90% de probabilité). Les lignes pointillées indiquent l'absence de contrainte forte sur une borne supérieure. La gamme probable du GIEC (2 à 4,5 ° C) et de la valeur la plus probable (3 ° C) sont indiquées par la barre grise verticale et la ligne noire, respectivement.

    Il ya eu de nombreuses estimations de la sensibilité climatique basé sur les relevés instrumentaux (les 150 dernières années). Plusieurs études ont utilisé la surface observée et le réchauffement des océans au cours du XXe siècle, et une estimation du forçage radiatif. Une variété de méthodes ont été employées - des modèles simples ou intermédiaire de différentes complexité, les modèles statistiques ou des calculs du bilan énergétique. Les données satellitaires pour le rayonnement ont également été analysées pour en déduire la sensibilité du climat.

    Certaines analyses récentes ont utilisé la force des éruptions volcaniques et la réponse du climat au cours du XXe siècle. Quelques études ont examiné les reconstructions paléoclimatiques du dernier millénaire et la période autour il ya 12.000 ans, lorsque la planète est sorti d'une glaciation globale (dernier maximum glaciaire).

    Que pouvons-nous conclure de tout cela? Nous avons un certain nombre d'études indépendantes couvrant un éventail de périodes,qui ont étudiées différents aspects du climat et employer différentes méthodes d'analyse. Elles donnent toutes une gamme globalement conforme de la sensibilité du climat avec une valeur la plus probable de 3 ° C pour un doublement du CO2.
    Les éléments de preuve combinés indiquent que les rétroactions nettes au forçage radiatif sont significativement positives.
    Le CO2 a provoqué une accumulation de chaleur dans notre climat. Le forçage radiatif du CO2 est connue avec une grande compréhension et confirmée par des observations empiriques. La réponse du climat à cette accumulation de chaleur est déterminée par la sensibilité du climat.

    Ironiquement, quand sceptiques citent les changements climatiques passés dans leurs arguments, ils supposent une forte sensibilité climatique et des rétroaction positive puissantes. Plus la sensibilité du climat est élevée, plus l'augmentation des températures aux forçages des GES est forte. Une sensibilitée climatique trop faible ne permet pas d'expliquer une bonne partie de la paléoclimatologie.  Les changements climatiques passés ont donc maintenant effectivement fournis des preuves que les humains peuvent fortement affecter le climat.

    * http://www.skepticalscience.com/empirical-evidence-for-co2-enhanced-greenhouse-effect.htm

    http://www.skepticalscience.com/climate-change-little-ice-age-medieval-warm-period-intermediate.htm

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