Réchauffement climatique - Définition

Projections

Le Giec distingue les prévisions climatiques des projections climatiques. Les prévisions climatiques sont le résultat d’une tentative d’estimation de l’évolution réelle du climat à l’avenir (à des échelles de temps saisonnières, interannuelles ou à long terme, par exemple), et sont en général de nature probabiliste. Les projections climatiques sont basées sur des modèles climatiques et répondent à divers scénarios d’émissions de gaz à effet de serre, basés sur des hypothèses concernant l’évolution socioéconomique et technologique à venir. Or, ces hypothèses pouvant se réaliser ou non, les projections sont donc sujettes à une forte incertitude.

Modèles climatiques

Les projections par les scientifiques de l’évolution future du climat est possible par l'utilisation de modèles mathématiques traités informatiquement sur des superordinateurs. Ces modèles, dits de circulation générale, reposent sur les lois générales de la thermodynamique et simulent les déplacements et les températures des masses atmosphériques et océaniques. Les plus récents prennent aussi en considération d'autres phénomènes, comme le cycle du carbone.

Ces modèles sont considérés comme valides par la communauté scientifique lorsqu'ils sont capables de simuler des variations connues du climat, comme les variations saisonnières, le phénomène El Niño, ou l'oscillation nord-atlantique. Les modèles les plus récents simulent de façon satisfaisante les variations de température au cours du XX^e siècle. En particulier, les simulations menées sur le climat du XX^e siècle sans intégrer l'influence humaine ne rendent pas compte du réchauffement climatique, tandis que celles incluant cette influence sont en accord avec les observations.

Les modèles informatiques simulant le climat sont alors utilisés par les scientifiques pour établir des scenarios d'évolution future du climat, mais aussi pour cerner les causes du réchauffement climatique actuel, en comparant les changements climatiques observés avec les changements induits dans ces modèles par différentes causes, naturelles ou humaines.

Ces modèles sont l'objet d'incertitudes de nature mathématique, informatique, physique, etc. Les trois principales sources d'incertitude mentionnées par les climatologues sont :

• La modélisation des nuages ;
• La simulation de phénomènes de petite échelle, comme les cellules orageuses, ou l'effet du relief sur la circulation atmosphérique ;
• La modélisation de l'interface entre les océans et l'atmosphère.

De façon plus générale, ces modèles sont limités d'une part par les capacités de calcul des ordinateurs actuels, et le savoir de leurs concepteurs d'autre part, la climatologie et les phénomènes à modéliser étant d’une grande complexité. L'importance des investissements budgétaires nécessaires sont aussi un aspect non négligeable de la recherche dans le domaine du réchauffement climatique. Malgré ces limitations, le Giec considère les modèles climatiques comme des outils pertinents pour fournir des scenari d'évolution utiles du climat.

Poursuite du réchauffement climatique

Pour les climatologues regroupés au sein du Giec, l'augmentation des températures devrait se poursuivre au cours du XXI^e siècle. L'ampleur du réchauffement attendu le plus probable est de à 1,8 à 3,4 °C.

L'ampleur du réchauffement prévu est incertaine ; les simulations tiennent compte :

• des incertitudes liées aux modèles (voir plus haut) ;
• des incertitudes sur le comportement de l'humanité au cours du XXI^e siècle.

Afin de prendre en compte ce dernier paramètre dans leurs projections, les climatologues du Giec ont utilisé une famille de 40 scénarios d'émission de gaz à effet de serre détaillés dans le rapport SRES.

Dans certains scénarios, la croissance de la population humaine et le développement économique sont forts, tandis que les sources d’énergie utilisées sont principalement fossiles. Dans d’autres scénarios, un ou plusieurs de ces paramètres sont modifiés, entrainant une consommation des énergies fossiles et une production de gaz à effet de serre moindres. Les scénarios utilisés comme hypothèse de travail pour l’élaboration du troisième rapport du Giec (2001) ne prennent pas en compte l’éventualité d’une modification intentionnelle des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale.

Les incertitudes liées au fonctionnement des modèles sont mesurées en comparant les résultats de plusieurs modèles pour un même scénario, et en comparant les effets de petites modifications des scénarios d’émission dans chaque modèle.

Les variations observées dans les simulations climatiques sont à l'origine d'un éparpillement des prévisions de l'ordre de 1,3 à 2,4 °C, pour un scénario (démographique, de croissance, de « mix énergétique mondial », etc.) donné. Le type de scénario envisagé a un effet de l’ordre de 2,6 °C sur le réchauffement climatique simulé par ces modèles et explique une bonne partie de la marge d’incertitude existant quant à l’ampleur du réchauffement à venir.

Les projections d'augmentation de température pour l'horizon 2100 données par le Giec (SPM du AR4 2007) s'échelonnent de 1,1 à 6,3 °C. Les experts du Giec affinent leurs projections en donnant des valeurs considérées comme « les meilleures estimations », ce qui permet de réduire la fourchette de 1,8 à 4,0 °C. Et en éliminant le scénario A1F1, considéré comme irréaliste, l'augmentation de température serait comprise entre 1,8 et 3,4 °C.

Les scientifiques du Giec considèrent que ces scénarios sont les meilleures projections actuellement possibles, mais qu'ils sont toujours sujets à des réajustements ou à des remises en cause au fur et à mesure des avancées scientifiques. Ils considèrent qu'il est nécessaire d'obtenir des modèles plus réalistes et une meilleure compréhension des phénomènes climatiques, ainsi que des incertitudes associées.

Cependant, de nombreux climatologues pensent que les améliorations à court terme apportées aux modèles climatiques ne modifieront pas fondamentalement leurs résultats, à savoir que le réchauffement planétaire va continuer et que son ampleur sera plus ou moins importante en fonction de la quantité de gaz à effet de serre émis par les activités humaines au cours du XXI^e siècle, et ce en raison de l'inertie des systèmes climatiques à l'échelle planétaire.

Les derniers articles scientifiques montrent que l'année 1998 a été la plus chaude de toute l'histoire de la météorologie, que le réchauffement s'accélère — 0,8 °C en un siècle, dont 0,6 °C sur les trente dernières années —, mais aussi d'après l'analyse de sédiments marins, que la chaleur actuelle se situe dans le haut de l'échelle des températures depuis le début de l'holocène, c’est-à-dire 12 000 ans.