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Posté par Adrien le Jeudi 23/03/2017 à 00:00
Des projections climatiques d'une précision inégalée sur toute l'Europe
Une équipe internationale impliquant le CNRS, Météo-France, le CEA, l'UVSQ et l'INERIS (1), a réalisé puis analysé (2) un ensemble de projections climatiques sur toute l'Europe d'une résolution sans précédent (12 km), en affinant les simulations globales réalisées pour le 5e rapport du GIEC. Ces simulations pour le XXIe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée...) offrent désormais une représentation beaucoup plus fine des phénomènes locaux et des événements extrêmes. Les premières analyses confirment un accroissement sensible de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans précision,...) des événements extrêmes: pluies intenses, vagues de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) et périodes de sécheresses. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) de ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) Euro-Cordex viennent d'être rendues publiques et mises à disposition des scientifiques. Elles permettront de nouvelles études, plus précises, de l'impact du changement climatique en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...) sur la qualité de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...), l'hydrologie et les événements extrêmes. Autant de domaines qui concernent des secteurs clés comme l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) et l'agriculture.

Euro-Cordex: des prévisions plus fines sur le climat de l'Europe

Ces nouvelles simulations confirment les projections présentées en septembre dernier (3) pour la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne...) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en donnant une vision beaucoup plus précise sur l'Europe. Elles prévoient une hausse des températures en Europe de 1°C à 5°C d'ici la fin du XXIe siècle, avec des différences d'une région et d'une saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et Équinoxe ci-dessous), la saison joue un...) à une autre. L'Europe du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) devrait subir un réchauffement beaucoup plus rapide que l'Europe du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) en été, et le réchauffement hivernal serait plus rapide sur l'Est et le Nord de l'Europe. Les précipitations devraient être plus fortes sur le Nord de l'Europe et plus faibles sur le Sud. Dans pratiquement tous les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²),...) européens, les simulations projettent une fréquence accrue des précipitations intenses, phénomènes bien mieux représentés qu'auparavant grâce à la haute résolution obtenue. Des périodes sèches plus longues et des vagues de chaleur plus fréquentes sont annoncées. La France quant à elle a un futur contrasté avec une augmentation marquée et généralisée des précipitations en hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.), ainsi qu'une augmentation des périodes sèches en été, particulièrement dans sa partie méridionale. Les simulations de haute résolution permettent de représenter des phénomènes comme les précipitations intenses sur les massifs montagneux.

Dix modèles régionaux du climat

Lancé en 2011 dans le cadre de l'exercice international Cordex, le projet Euro-Cordex a permis de réaliser un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) de projections climatiques pour le XXIe siècle dédiées à l'Europe à une très haute résolution spatiale. Pour cela, dix modèles régionaux du climat ont été utilisés dont deux par la communauté française (4). Les projections ont été effectuées selon trois scénarios de référence retenus parmi les quatre scénarios du 5e rapport du GIEC: il s'agit de trois "trajectoires" (5) plus ou moins optimistes d'évolution des concentrations de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du...) d'ici la fin du XXIe siècle. Coordonnée par une équipe allemande, Euro-Cordex implique plus d'une vingtaine d'organismes européens de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...), parmi lesquels le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français...), Météo-France (Météo-France est l'organisme français de météorologie, un établissement public administratif, chargé de la prévision et de l'étude des phénomènes...), le CEA, l'UVSQ et l'INERIS. Les équipes françaises se sont ainsi fortement mobilisées pour cet exercice. Elles ont bénéficié des supercalculateurs du CEA et de Météo-France ainsi que d'une allocation GENCI.

Une centaine de simulations du climat de l'Europe pour le XXIe siècle

Au total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des...), une centaine de simulations a été réalisée pour Euro-Cordex. Une vingtaine d'entre elles se distingue par une résolution encore jamais atteinte pour des projections sur toute l'Europe: 12 km. Ce degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de précision permet de mieux représenter des phénomènes locaux essentiels dans l'évolution du climat, comme les pluies intenses. Une meilleure information est ainsi disponible pour les futures études sur l'adaptation au changement climatique en Europe. Il est d'ores (ORES, l'Opérateur des Réseaux Gaz & Électricité est le l'opérateur des réseaux de distribution d'électricité et de gaz...) et déjà envisagé d'étudier les impacts du changement climatique sur la qualité de l'air et sur d'autres secteurs clés de l'économie, comme l'énergie et l'agriculture. Le CNRS, le CEA, Météo-France, l'UVSQ et l'INERIS participent actuellement aux analyses de ces simulations dont l'ensemble a été rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D...) public le 1er décembre 2013. Ces données sont ainsi mises à disposition notamment de la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) et des services climatiques dont l'objectif est de fournir de l'information climatique aux acteurs économiques, industriels et politiques. Ces simulations serviront aussi à alimenter le portail national DRIAS qui rassemble des données sur les prévisions de l'évolution du climat en France.

Du global au local

Les modèles globaux de climat sont utilisés pour produire des projections climatiques à l'échelle des continents comme celles présentées en septembre dernier dans le premier volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) du 5e rapport du GIEC. Mais, compte tenu de la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) actuelle des supercalculateurs, leur résolution reste limitée: de 100 à 200 km, ce qui ne permet pas de décrire des phénomènes se déroulant aux échelles kilométriques, comme les pluies torrentielles d'automne (L'automne est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'été et l'hiver.) ou les épisodes de vents forts, ni ce qui se passe à proximité des côtes ou des reliefs. Utiliser des modèles régionaux du climat permet d'augmenter la résolution. Ceux-ci représentent plus finement une sous-partie du globe, en utilisant les simulations globales notamment pour décrire les conditions aux bords de cette sous-partie. Dans ce cas, la puissance des supercalculateurs est essentiellement mise au service de la résolution spatiale.

En France, les simulations pour le projet Euro-Cordex ont pu être réalisées grâce aux supercalculateurs du CEA et de Météo-France, à une allocation GENCI, ainsi qu'au projet européen FP7 IMPACT2C et au projet Salut'AIR soutenu par l'ADEME et le ministère de l'Ecologie, du Développement durable (Le développement durable (traduction de Sustainable development) est une nouvelle conception de l'intérêt public, appliquée à la croissance économique et...) et de l'Energie. Le traitement des données et la mise en ligne a été rendue possible grâce aux projets FP7 IS-ENES2 et Climate Knowledge and Innovation Community E3P.

Cordex: un programme international de simulations régionales

En parallèle de l'exercice de simulations climatiques à l'échelle globale (CMIP5 (6)), il existe un autre programme international de simulations dont l'objectif est de produire des simulations régionales à haute résolution. Appelé Cordex, il est coordonné par le Programme mondial de recherche sur le climat. Lancé en 2010, il se concentre sur 13 régions prédéfinies à 50 km de résolution maximum. Les climatologues français sont très impliqués dans Cordex sur sept zones: l'Arctique (L’Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l’intérieur et aux abords du cercle polaire. Elle se situe à l'opposé de l'Antarctique. L'Arctique inclut une partie du...), l'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et...), l'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe...) du Nord, l'Amérique du Sud, l'Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre...) du Sud, l'Europe, la Méditerranée. Euro-Cordex est la composante de Cordex qui s'intéresse à l'Europe.

Pour en savoir plus sur Cordex: http://wcrp-cordex.ipsl.jussieu.fr/

Notes:

(1) Les laboratoires français concernés sont le Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une dimension...) (LSCE/IPSL, CNRS/CEA/UVSQ) et le Centre national de recherches météorologiques - Groupe d'étude de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) météorologique (CNRM-GAME, Météo-France/CNRS) ainsi que l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) national de l'environnement industriel et des risques (INERIS).

(2) Ces analyses figurent notamment dans trois articles récemment publiés: Vautard, R. et al., 2012: The simulation of European heat waves from an ensemble of regional climate models within the EURO-CORDEX project. Climate Dynamics, doi:10.1007/s00382-01-1714-z ; Jacob, D. et al., 2013, EURO-CORDEX: New high-resolution climate change projections for European impact research, Regional Environmental change, doi:10.1007/s10113-013-0499-2 ; Colette, A. et al., 2013: European atmosphere in 2050, a regional air quality and climate perspective under CMIP5 scenarios. Atmos. Chem. and Phys., doi:10.5194/acpd-13-6455-2013

(3) Le volume 1 "Changement climatique 2013: les éléments scientifiques" du 5e rapport d'évaluation du GIEC a été présenté le 27 septembre 2013 à l'issue de l'adoption du résumé à l'attention des décideurs.

(4) Arpege-Climat développé par le CNRM-GAME et IPSL-CM5A-MR-WRF développé par l'Institut Pierre-Simon Laplace (Pierre-Simon Laplace, né le 23 mars 1749 à Beaumont-en-Auge (Calvados), mort le 5 mars 1827 à Paris, était un mathématicien, astronome et physicien français particulièrement célèbre par son...) (ou IPSL qui fédère plusieurs laboratoires en sciences de l'environnement rattachés au CNRS, dont le LSCE)

(5) Les trois scénarios choisis sont les RCP2.6, 4.5 et 8.5. RCP pour "Representative Concentration Pathways". Le scénario RCP8.5 est un scénario sévère de forte augmentation des gaz à effet de serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures produites pour l'alimentation...). Le scénario le plus "optimiste" (RCP2.6) correspond à des comportements vertueux, très sobres en émission de gaz à effet de serre. RCP4.5 est un scénario intermédiaire.

(6) La communauté scientifique internationale s'est mobilisée, en particulier au travers du Programme mondial de recherche sur le climat (PMRC), pour concevoir et réaliser un exercice de simulations du climat passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au...) et futur couvrant l'ensemble de la planète: CMIP5.


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Source: CNRS