Sensibilité climatique
La Terre se réchauffe parce que les gens mettent des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. C'est ce qu'on appelle l'effet de serre et cet article en explique plus à ce sujet. Le gaz à effet de serre qui provoque le plus de réchauffement est le dioxyde de carbone (nom abrégé CO2), et la combustion du charbon est le principal facteur de réchauffement de l'atmosphère. La sensibilité du climat signifie combien la Terre se réchauffera lorsqu'une certaine quantité de CO2 sera libérée dans l'atmosphère. En général, cela signifie que la Terre se réchaufferait si l'atmosphère contenait deux fois plus de CO2 qu'en 1750, avant que les gens ne commencent à brûler beaucoup de charbon. Les scientifiques pensent qu'après le doublement du CO2 dans l'atmosphère, une énergie supplémentaire de 4 W/m2 reste à la surface de la Terre, ce qui finit par réchauffer la Terre d'environ 3 °C.
Quelle est la sensibilité du climat ?
Les climatologues ne connaissent pas très bien la sensibilité du climat, mais ils pensent qu'elle se situe probablement entre 1,5 °C et 4,5 °C. Ainsi, si l'atmosphère contenait deux fois plus de CO2 qu'en 1750, la Terre serait probablement plus chaude de 1,5 °C à 4,5 °C, après des milliers d'années.
Comment le savons-nous ?
Il y a trois façons d'essayer de connaître la sensibilité du climat. La première façon consiste à examiner les mesures de température effectuées chaque année depuis 1750 et à les comparer aux mesures de la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère à la même époque. La deuxième méthode consiste à essayer de déterminer la quantité de gaz à effet de serre et la température qui prévalait dans un passé lointain avant que les gens ne commencent à les mesurer. Par exemple, en mesurant la quantité de CO2 dans les minuscules bulles d'air emprisonnées dans la glace polaire il y a des milliers d'années. La troisième méthode consiste à modéliser le système climatique à l'aide d'ordinateurs.
Pourquoi est-il important de mieux connaître la sensibilité du climat ?
L'accord de Paris vise à maintenir le réchauffement climatique en dessous de 2°C. Si le climat est très sensible, ce sera très difficile, alors peut-être que les gens et les pays devraient passer plus rapidement à l'utilisation d'une énergie plus propre. Mais si le climat n'est pas très sensible, ce serait peut-être un gaspillage d'argent que d'arrêter d'utiliser les centrales électriques au charbon qui sont encore presque neuves. Il est donc très important de savoir plus précisément quelle est la sensibilité du climat.
Pourquoi est-il difficile de le savoir ?
Il est difficile de savoir à quel point le climat est sensible, car après que l'effet de serre ait réchauffé un peu la Terre, il existe de nombreux types de rétroactions, qui peuvent accélérer ou ralentir le réchauffement. Par exemple, la chaleur fait évaporer plus d'eau de la mer, et cette vapeur d'eau est elle-même un gaz à effet de serre, ce qui rend la Terre encore plus chaude. Les scientifiques sont assez sûrs que la plupart des rétroactions accélèrent le réchauffement : mais comme la rétroaction est si compliquée, ils ne comprennent pas très bien, et parfois leurs ordinateurs ne sont pas assez rapides pour faire suffisamment de calculs pour obtenir une bonne réponse. Le projet dans le cadre duquel ils travaillent ensemble pour mieux comprendre est appelé le projet d'intercomparaison des modèles couplés (CMIP). L'une des choses qu'ils essaient de mieux comprendre, ce sont les nuages, car ils pourraient faire une grande différence.
Ce diagramme montre l'idée générale de la sensibilité du climat. Lorsque les gens rejettent du CO2, la Terre se réchauffe. Ce réchauffement est amplifié par la plupart des réactions. Il existe de nombreux types de rétroactions différentes. L'une d'entre elles est la fonte de la glace, qui réfléchit une grande partie de la lumière du soleil, lorsque le premier peu de chaleur fait fondre la glace, alors la lumière du soleil peut briller sur la mer, qui se trouvait auparavant sous la glace, et réchauffer la mer.
Différentes façons de parler de la sensibilité au climat
Les gens qui pensent au 21e siècle pourraient parler de la sensibilité au climat différemment de ceux qui pensent à des milliers d'années dans le futur.
Quand le CO2 cesse d'augmenter
Si le CO2 augmente progressivement de 1% chaque année, la réponse climatique transitoire (TCR) est l'augmentation de la température l'année où elle a doublé. Cette augmentation se situe probablement entre 1 °C et 2,5 °C. Comme cela ressemble un peu à ce qui pourrait arriver au cours de ce siècle, cela pourrait être la manière la plus utile pour la plupart des gens de parler de la sensibilité du climat lorsqu'ils parlent de l'Accord de Paris.
Lorsque la température de l'océan équilibre celle de l'atmosphère
Mais la plus grande partie de la chaleur supplémentaire réchauffe les océans, et une fois que le CO2 a cessé d'augmenter, une partie de cette chaleur quitte les océans et continue à réchauffer lentement l'atmosphère pendant des milliers d'années. La sensibilité du climat à l'équilibre (ECS) est la température à laquelle la Terre atteindrait une fois que l'atmosphère serait à nouveau en équilibre avec les océans, si le CO2 cessait d'augmenter mais restait au double.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qui cause le réchauffement de la Terre ?
R : Les gens émettent des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, ce que l'on appelle l'effet de serre.
Q : Quelle est la plus grande source de dioxyde de carbone dans l'atmosphère ?
R : La combustion du charbon est la principale source de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère.
Q : Que signifie la sensibilité du climat ?
R : La sensibilité climatique signifie de combien la Terre se réchauffe lorsqu'une certaine quantité de CO2 est libérée dans l'atmosphère. Elle fait généralement référence à la quantité de chaleur qu'il y aurait s'il y avait deux fois plus de CO2 dans l'atmosphère que ce qui était présent en 1750, avant que les gens ne commencent à brûler beaucoup de charbon.
Q : Quelle quantité de chaleur supplémentaire est piégée lorsque le CO2 double dans l'atmosphère ?
R : Lorsque le CO2 double dans l'atmosphère, 4 joules de chaleur supplémentaires sont piégés chaque seconde sur chaque mètre carré de la Terre.
Q : Quelle sera la température de la Terre au bout d'un certain temps si le CO2 double ?
R : Les scientifiques pensent qu'au bout d'un certain temps, si le CO2 double, la Terre sera environ 3°C plus chaude.
Q : Qu'est-ce qui empêche une partie de la chaleur de s'échapper de la Terre ?
R : Les gaz à effet de serre empêchent une partie de la chaleur de s'échapper de la Terre, c'est pourquoi on l'appelle "l'effet de serre".
