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Nouvelles simulations du climat : quel réchauffement en 2100 ?
02/03/2020De nouvelles simulations numériques du climat, passé et futur, dont les conclusions viennent d'être livrées, prévoient un réchauffement plus important en 2100. Ces conclusions contribueront de manière majeure au sixième rapport du Giec, dont la publication est prévue en 2021.
De nouvelles simulations pour le 6e rapport du Giec
La communauté internationale en climatologie est engagée dans un important exercice de simulations numériques du climat passé et futur. Ses conclusions contribueront de manière majeure au premier volet du sixième rapport d'évaluation du Giec (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat), dont la publication est prévue en 2021. Les scientifiques français impliqués dans ce travail, notamment au CNRS, au CEA et à Météo-France, ont été les premiers à rendre leur copie et viennent de dévoiler les grandes lignes de leurs résultats. Les nouveaux modèles prévoient notamment un réchauffement plus important en 2100 que les versions précédentes. Ils progressent aussi dans leur description du climat à l'échelle régionale.
Nouvelles simulations : vers un réchauffement prononcé
Les scientifiques français regroupés au sein de la plateforme Climeri-France ont participé au programme mondial de simulations du climat (CMIP6) avec deux modèles climatiques développés l'un par le CNRM associé au Cerfacs et l'autre à l'IPSL. Début 2020, la base de données CMIP6 rassemblait les résultats de plus de 80 modèles climatiques conçus par une trentaine de centres climatiques dans le monde.
Nouvelles simulations : 5 points clés
Les deux nouveaux modèles français, mais également d'autres modèles étrangers déjà disponibles, simulent un réchauffement plus important à l'horizon 2100 que les versions précédentes établies en 2012, en particulier pour les scénarios les plus pessimistes en émissions.
1- La planète pourrait connaître un réchauffement de 6 à 7 °C à la fin du siècle par rapport à l'ère préindustrielle.
C'est ce que prévoient les modèles français lorsqu’ils intègrent le scénario le plus pessimiste en matière de concentrations de gaz à effet de serre et de contexte socioéconomique. Ce scénario repose sur une croissance économique rapide alimentée par des énergies fossiles ; un réchauffement de la planète plus fort que ce qui était prévu par les précédentes simulations françaises, mais qui comportent des incertitudes, qu’il convient d’évaluer en prenant en compte un grand nombre de modèles.
Ces nouveaux modèles climatiques développés par le CNRM et l'Institut Pierre Simon Laplace (IPSL) simulent mieux les grandes caractéristiques du climat récent que les précédents.
2- La température de la Terre à la fin du siècle dépend fortement des politiques climatiques mises en oeuvre aujourd'hui.
Les deux modèles français considérés s'accordent pour prévoir une hausse de la température moyenne du globe, au moins jusqu'en 2040. Au-delà, l'évolution globale des températures varie nettement en fonction du scénario retenu et des trajectoires d'émissions de gaz à effet de serre associées. La température moyenne de la planète à la fin du siècle dépend fortement des politiques climatiques mises en place dès maintenant et tout au long du XXIe siècle.
3- Atteindre l'objectif de 2 °C de réchauffement climatique fixé par l'Accord de Paris nécessite un effort d'atténuation très important.
Le scénario le plus optimiste permet tout juste de rester sous l'objectif des 2 °C, et au prix d'un dépassement temporaire de l'objectif de 2 °C au cours du siècle. Ce scénario implique une diminution immédiate des émissions de CO2 jusqu'à atteindre la neutralité carbone à l'échelle de la planète en 2060 ainsi qu'une captation du CO2 atmosphérique de l'ordre de 10 à 15 milliards de tonnes par an en 2100.
4- La banquise pourrait disparaître entièrement.
La banquise arctique régresse actuellement rapidement. Cette tendance se poursuit dans le climat futur. À la fin du siècle, la banquise arctique disparaîtra probablement totalement en fin d'été dans les scénarios à fortes émissions de gaz à effet de serre. Le scénario le plus pessimiste la voit même disparaître quasi totalement en fin d'hiver.
5- L'été 2003 pourrait être normal dans les années 2050.
Les modèles simulent des vagues de chaleur plus intenses et plus fréquentes sur la France, en cohérence avec les évolutions observées sur les dernières décennies. Les modèles confirment que cette tendance va se poursuivre au moins dans les deux décennies qui viennent quel que soit le scénario considéré. Ces évolutions se différencient fortement après 2050 selon les scénarios et les trajectoires d'émissions associées.
L'été 2003 marqué par une canicule extrême (selon les standards actuels) pourrait correspondre à un été normal dans les années 2050 selon les scénarios intermédiaires ou pessimistes. Seuls les scénarios les plus optimistes permettent de limiter la sévérité des canicules.
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Comment prévoit-on l évolution du climat à l échelle du globe ?
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Pour simuler l'évolution du climat sur la planète, les chercheurs reproduisent le fonctionnement de la machine climatique, c'est-à-dire les interactions entre l'atmosphère, l'océan, la glace de mer, les continents. Ils établissent ainsi des modèles de climat. Les modèles simulent l'évolution du climat à longues échéances.
Les scientifiques imposent à ces modèles différents paramètres : émissions de CO2, critères socioéconomiques... Ils construisent ainsi autant d'évolutions possibles du monde, appelés des scénarios.
Les nouvelles simulations présentées aujourd'hui utilisent des scénarios nouveaux qui prennent en compte à la fois les facteurs modifiant le climat, au premier rang desquelles figure l'augmentation des gaz à effet de serre, et différentes trajectoires socioéconomiques. Grâce à la puissance de calcul des supercalculateurs, les modèles livrent ainsi plusieurs simulations d'évolution du climat passé et futur en fonction des scénarios retenus.
Une modélisation plus fine pour la France et les outre-mers
Les modèles de climat servent aussi de base à la modélisation climatique à échelle plus fine sur la France métropolitaine et les outre-mers. Ainsi, plusieurs simulations réalisées dans le cadre de CMIP6 ont été « zoomées » sur l'Europe et l'océan Indien. À ces échelles, les scientifiques ont notamment réussi à représenter de manière plus réaliste que précédemment des phénomènes comme certaines pluies extrêmes, les cyclones ou le transport de poussières.
De tels résultats ont pu être obtenus grâce aux améliorations apportées aux modèles de climat depuis le précédent exercice.
Le travail effectué par la communauté française, qui a mobilisé une centaine de scientifiques de disciplines variées (climatologues, océanographes, glaciologues, spécialistes de l'atmosphère, de la végétation et des sols, experts en calcul intensif), a nécessité des moyens informatiques importants : 500 millions d'heures de calcul assurées par les supercalculateurs de Genci et de Météo-France, 20 Pétaoctets de données générées.
