Changement climatique

Le cours résume nos connaissances sur le système climatique et son fonctionnement. Nous commençons par examiner le transfert radiatif dans l'atmosphère, introduirons les notions de forçage radiatif, de sensibilité climatique et montrerons que des modèles simples prédisent un comportement particulier du système climatique, se traduisant notamment par des équilibres multiples. On s’intéressera en suite à la dynamique de l'atmosphère, de l'océan et de la cryosphère. Nous examinons le vortex polaire, le courant-jet et d'autres mécanismes par lesquels l'énergie est transférée dans l'atmosphère. De même, nous expliquerons les processus fondamentaux caractérisant la circulation océanique, notamment la présence de gyres, d'upwellings côtiers et équatoriaux, la formation de la circulation induite par les différences de densité suite à l'interaction océan/ cryosphère. Ensuite, nous regardons les climats du passé et variations qui ont eu lieu même avant que le climat ne soit suffisamment frais pour présenter des périodes glaciaires périodiques. Pour expliquer ces oscillations, il faut examiner comment les processus de transfert de carbone affectent et modulent le changement climatique, sur une large gamme d'échelles de temps différentes. Pour conclure, nous examinerons les principes de base sur lesquels reposent les modèles climatiques et quelles sont leurs principales limites. Cela nous aidera à interpréter les résultats de la modélisation pour différents scénarios futurs.

Introduction : Définition du climat, les processus principaux, l’évidence du changement climatique Transferts radiatifs : Le rayonnement solaire, l’atmosphère comme filtre, les aérosols Forçace radiatif, Sensibilité climatique, feedbacks Circulation atmosphérique et océanique Reconstruction du climat : Métrologie, l’histoire du climat Cycle de carbone : Mécanismes de transfert, captage et stockage de carbone Modélisation du climat : Les hypothèses de modélisation, les données d’entrée, les résultats, sensibilité aux hypothèses et aux données Les scénarios possibles : Influence des différents processus, l’évolution locale du climat