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Fr-fr adulte carte 15 forçage radiatif (voir la source)
Version du 7 novembre 2021 à 23:06
, 7 novembre 2021MaJ schéma du forcage radiatif issu du AR6
(Forcage radiatif=0 c'est à l'équilibre, c'est à dire en 1750) |
(MaJ schéma du forcage radiatif issu du AR6) |
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===Autres causes=== | ===Autres causes=== | ||
*[[Fr-fr_adulte_carte_18_fonte_de_la_banquise|Fonte de la banquise]] et [[Fr-fr_adulte_carte_6_déforestation|déforestation]] Quand la banquise fond, une surface blanche est remplacé par une surface bleu marine, qui à un [[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]] plus faible, donc absorbe plus d'énergie. Quand la forêt est coupé et remplacé par une prairie, c'est l'inverse, on remplace une surface sombre (les feuillages), par une surface claire (la prairie). Au total l'artificialisation des sols a un effet refroidissant sur le climat. | *[[Fr-fr_adulte_carte_18_fonte_de_la_banquise|Fonte de la banquise]] et [[Fr-fr_adulte_carte_6_déforestation|déforestation]] : Quand la banquise fond, une surface blanche est remplacé par une surface bleu marine, qui à un [[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]] plus faible, donc absorbe plus d'énergie. Quand la forêt est coupé et remplacé par une prairie, c'est l'inverse, on remplace une surface sombre (les feuillages), par une surface claire (la prairie). Au total l'artificialisation des sols a un effet refroidissant sur le climat. | ||
==Pour aller plus loin == | ==Pour aller plus loin == | ||
La terre reçoit de l'énergie du Soleil (flux jaune de | La terre reçoit de l'énergie du Soleil (flux jaune de 340 W/m²) et en réémet vers l'espace par réflexion (flux jaune de 100 W/m²) et sous forme d'infrarouges (flux rouge de 239 W/m²). En temps normal, la terre est en équilibre thermique et sa température est constante. | ||
[[Fichier: | [[Fichier:Figure 7-2.jpg|néant|vignette|Représentation schématique des flux énergétique avec et sans l'influence des nuages.<ref>[https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Chapter_07.pdf Figure 7.2 du Chapitre 7 du 6è rapport du GIEC.]</ref>]] | ||
On appelle forçage radiatif tout ce qui lui fait quitter cet équilibre thermique, que ce soit d'origine naturelle (soleil, volcans) ou anthropique (aérosols, GES). | On appelle forçage radiatif tout ce qui lui fait quitter cet équilibre thermique, que ce soit d'origine naturelle (soleil, volcans) ou anthropique (aérosols, GES). | ||
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Comme la température de la terre a augmenté entre temps, le delta entre les échanges de chaleur instantanés a diminué. De la même façon, en 2050, dans le scénario SSP1-2.6, le forçage sera de <math> 2,6 W/m^2 </math>, mais la température se sera stabilisée, ce qui veut dire que le delta entre l'énergie entrante et sortant sera nul. | Comme la température de la terre a augmenté entre temps, le delta entre les échanges de chaleur instantanés a diminué. De la même façon, en 2050, dans le scénario SSP1-2.6, le forçage sera de <math> 2,6 W/m^2 </math>, mais la température se sera stabilisée, ce qui veut dire que le delta entre l'énergie entrante et sortant sera nul. | ||
===Points clés=== | === Points clés=== | ||
*La carte n°15 laisse croire qu’il arrive <math> 2.8 W/m^2 </math> d’énergie de plus qu’il n’en sort, à chaque instant. Il n’en est rien ! Cette définition est celle du « bilan radiatif » et sa valeur est presque nulle : il entre autant d’énergie qu’il n’en sort (ou alors <math> 1 W/m^2 </math> maximum pour prendre en compte le temps de mise à l’équilibre à cause du réchauffement). Dans le rapport du GIEC, le forçage radiatif est le déséquilibre de flux d’énergie qui existerait si on avait interdit à la surface de la Terre (ou des océans) de se réchauffer par rapport aux valeurs qui existaient en 1750. Mais la surface de la Terre s’est réchauffée (d’environ 1°C) et le « bilan radiatif », à ne pas confondre avec le forçage radiatif, est presque nul. La légende de la figure 8.18 page 699 du 5è rapport du GIEC, au verso de la carte n°15, doit se comprendre comme le flux d’énergie qui ne serait pas restituée à l’espace si la surface de la Terre étaient restée bloquée à sa température de 1750. Comme le bilan radiatif est nul, ce flux d’énergie, appelé « forçage radiatif », est celui qui a réchauffé la Terre. | * La carte n°15 laisse croire qu’il arrive <math> 2.8 W/m^2 </math> d’énergie de plus qu’il n’en sort, à chaque instant. Il n’en est rien ! Cette définition est celle du « bilan radiatif » et sa valeur est presque nulle : il entre autant d’énergie qu’il n’en sort (ou alors <math> 1 W/m^2 </math> maximum pour prendre en compte le temps de mise à l’équilibre à cause du réchauffement). Dans le rapport du GIEC, le forçage radiatif est le déséquilibre de flux d’énergie qui existerait si on avait interdit à la surface de la Terre (ou des océans) de se réchauffer par rapport aux valeurs qui existaient en 1750. Mais la surface de la Terre s’est réchauffée (d’environ 1°C) et le « bilan radiatif », à ne pas confondre avec le forçage radiatif, est presque nul. La légende de la figure 8.18 page 699 du 5è rapport du GIEC, au verso de la carte n°15, doit se comprendre comme le flux d’énergie qui ne serait pas restituée à l’espace si la surface de la Terre étaient restée bloquée à sa température de 1750. Comme le bilan radiatif est nul, ce flux d’énergie, appelé « forçage radiatif », est celui qui a réchauffé la Terre. | ||
*Il existe une manière simple et graphique d'expliquer le forçage radiatif en reprenant l'image de la carte [[Fr-fr_adulte_carte_13_effet_de_serre_additionnel|effet de serre]]. Notons les flèches de la carte de 1 à 4 (1 pour réflexion, 2 pour insolation, 3 pour infrarouge, et 4 pour la flèche effet de serre). Rajoutons aussi une valeur 5 qui est la quantité d'énergie émise par rayonnement infrarouge à la surface de la Terre. Tout d'abord, il faut dire que chaque corps chaud émet un rayonnement. Plus le corps est chaud, plus il rayonne et renvoie de l'énergie. La quantité d'énergie qui arrive sur terre vaut 2-1. La quantité d'énergie qui sort de la Terre est 3. La quantité d'énergie émise par la terre en rayonnement infrarouge est 5. En 1750, ce qui rentrait valait ce qui sortait, donc 2-1 = 3. On est à l'équilibre. L'effet de serre s'amplifiant, la flèche 4 grossit. C'est la contribution de <math> 2.8 W/m^2 </math>. D'une autre coté, les aérosols augmente la taille de la flèche 1. C'est le <math> -1 </math> car c'est de la quantité d'énergie qui n'arrive pas sur Terre. | *Il existe une manière simple et graphique d'expliquer le forçage radiatif en reprenant l'image de la carte [[Fr-fr_adulte_carte_13_effet_de_serre_additionnel|effet de serre]]. Notons les flèches de la carte de 1 à 4 (1 pour réflexion, 2 pour insolation, 3 pour infrarouge, et 4 pour la flèche effet de serre). Rajoutons aussi une valeur 5 qui est la quantité d'énergie émise par rayonnement infrarouge à la surface de la Terre. Tout d'abord, il faut dire que chaque corps chaud émet un rayonnement. Plus le corps est chaud, plus il rayonne et renvoie de l'énergie. La quantité d'énergie qui arrive sur terre vaut 2-1. La quantité d'énergie qui sort de la Terre est 3. La quantité d'énergie émise par la terre en rayonnement infrarouge est 5. En 1750, ce qui rentrait valait ce qui sortait, donc 2-1 = 3. On est à l'équilibre. L'effet de serre s'amplifiant, la flèche 4 grossit. C'est la contribution de <math> 2.8 W/m^2 </math>. D'une autre coté, les aérosols augmente la taille de la flèche 1. C'est le <math> -1 </math> car c'est de la quantité d'énergie qui n'arrive pas sur Terre. | ||
*Pour comprendre le schéma précédent, on peut regarder les valeurs directement. Voici un tableau permettant de présenter les valeurs de bilan radiatif : | *Pour comprendre le schéma précédent, on peut regarder les valeurs directement. Voici un tableau permettant de présenter les valeurs de bilan radiatif : | ||
| Ligne 71 : | Ligne 73 : | ||
!Source | !Source | ||
!1750 | !1750 | ||
!2020 | ! 2020 | ||
|- | |- | ||
| rowspan="3" |Recep | | rowspan="3" |Recep | ||
|E<sub>Soleil</sub> | | E<sub>Soleil</sub> | ||
|341 | |341 | ||
|341 | |341 | ||
| Ligne 82 : | Ligne 84 : | ||
|181.8 | |181.8 | ||
|- | |- | ||
| E<sub>Surf</sub> | |E<sub>Surf</sub> | ||
|160 | |160 | ||
|159.2 | |159.2 | ||
| Ligne 88 : | Ligne 90 : | ||
| rowspan="3" |Emis | | rowspan="3" |Emis | ||
|E<sub>EmisSurf</sub> | |E<sub>EmisSurf</sub> | ||
|490 | |490 | ||
|492 | |492 | ||
|- | |- | ||
|E<sub>Serre</sub> | |E<sub>Serre</sub> | ||
|330 | |||
|330 | |||
|333.1 | |333.1 | ||
|- | |- | ||
|E<sub>Espace</sub> | |E<sub>Espace</sub> | ||
| 160 | |160 | ||
|158.9 | |158.9 | ||
|- | |- | ||
| rowspan="2" |Total | | rowspan="2" |Total | ||
|E<sub>Rechau</sub> | |E<sub>Rechau</sub> | ||
|490 | |490 | ||
| 492.3 | |492.3 | ||
|- | |- | ||
|E<sub>Refroi</sub> | |E<sub>Refroi</sub> | ||
|490 | |490 | ||
|492 | |492 | ||
| Ligne 112 : | Ligne 115 : | ||
*E<sub>Soleil</sub> : l'énergie émise par le soleil qui arrive a la Terre | *E<sub>Soleil</sub> : l'énergie émise par le soleil qui arrive a la Terre | ||
*E<sub>Refl</sub> : l'énergie renvoyé du soleil dans l'espace | *E<sub>Refl</sub> : l'énergie renvoyé du soleil dans l'espace | ||
*E<sub>Surf</sub> : l'énergie qui arrive a la surface de la Terre | * E<sub>Surf</sub> : l'énergie qui arrive a la surface de la Terre | ||
*E<sub>EmisSurf</sub> : l'énergie émise par la surface de la Terre | *E<sub>EmisSurf</sub> : l'énergie émise par la surface de la Terre | ||
*E<sub>Serre</sub> : l'énergie qui reste sur Terre a cause de l'effet de serre | *E<sub>Serre</sub> : l'énergie qui reste sur Terre a cause de l'effet de serre | ||
| Ligne 128 : | Ligne 131 : | ||
====Effets réchauffants==== | ====Effets réchauffants==== | ||
* Solar : l'intensité des tâches solaires varie dans le temps, avec une période de 11 ans. D'où les petites bosses. | *Solar : l'intensité des tâches solaires varie dans le temps, avec une période de 11 ans. D'où les petites bosses. | ||
*Black Carbon on snow : Le carbone noir est de la suie (voir carte [[Fr-fr_adulte_carte_10_aérosols|aérosols]]) qui se dépose sur la neige qui est blanche, et par effet d'[[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]], ça réchauffe. | *Black Carbon on snow : Le carbone noir est de la suie (voir carte [[Fr-fr_adulte_carte_10_aérosols|aérosols]]) qui se dépose sur la neige qui est blanche, et par effet d'[[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]], ça réchauffe. | ||
*Contrails : Les Contrails sont les trainées des avions dues aux [[Fr-fr_adulte_carte_10_aérosols|aérosols]] et à la vapeur d’eau présente et émise. Ces trainées sont comme des nuages artificiels (des cirrus, en l'occurrence, vu leur altitude et leur forme). A cette altitude, l'effet réchauffant des nuages ([[Fr-fr_adulte_carte_13_effet_de_serre_additionnel|effet de serre]]) l'emporte sur l'effet refroidissant ([[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]]). | *Contrails : Les Contrails sont les trainées des avions dues aux [[Fr-fr_adulte_carte_10_aérosols|aérosols]] et à la vapeur d’eau présente et émise. Ces trainées sont comme des nuages artificiels (des cirrus, en l'occurrence, vu leur altitude et leur forme). A cette altitude, l'effet réchauffant des nuages ([[Fr-fr_adulte_carte_13_effet_de_serre_additionnel|effet de serre]]) l'emporte sur l'effet refroidissant ([[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]]). | ||
| Ligne 136 : | Ligne 139 : | ||
*{{CO2}} : On voit bien ici, que c’est quantitativement l’élément principal. | *{{CO2}} : On voit bien ici, que c’est quantitativement l’élément principal. | ||
====Effets refroidissants==== | ====Effets refroidissants ==== | ||
*Land Use : Usage des sols. Par exemple, quand on déforeste, on remplace une surface vert foncé par une surface beige clair. Par effet [[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]], ça refroidit la terre. | *Land Use : Usage des sols. Par exemple, quand on déforeste, on remplace une surface vert foncé par une surface beige clair. Par effet [[Fr-fr_expert_carte_101_albédo|albédo]], ça refroidit la terre. | ||
*Aer – Rad Int. [Aerosols – Radiation Interaction] : Interaction Aérosols-Rayonnement. C’est l’interaction des aérosols avec les rayons du soleil. En clair, c’est l’effet occultant. Ils empêchent les rayons du soleil d’arriver au sol. On dit aussi que c’est leur effet direct.<ref>[https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/WG1AR5_SummaryVolume_FINAL_FRENCH.pdf#page=209 Définition de l'interaction aérosols-rayonnement, glossaire du rapport 5, groupe de travail 1]</ref> | *Aer – Rad Int. [Aerosols – Radiation Interaction] : Interaction Aérosols-Rayonnement. C’est l’interaction des aérosols avec les rayons du soleil. En clair, c’est l’effet occultant. Ils empêchent les rayons du soleil d’arriver au sol. On dit aussi que c’est leur effet direct.<ref>[https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/WG1AR5_SummaryVolume_FINAL_FRENCH.pdf#page=209 Définition de l'interaction aérosols-rayonnement, glossaire du rapport 5, groupe de travail 1]</ref> | ||
* Aer – Cld Int. [Aerosols – Clouds Interaction] : Intéraction Aérosols-Nuage. Les aérosols sont un noyaux de condensation des nuages qui permet leur fabrication. <ref>[https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/WG1AR5_SummaryVolume_FINAL_FRENCH.pdf#page=209 Définition de l'interaction aérosols-nuages, glossaire du rapport 5, groupe de travail 1]</ref> C’est l’effet indirect des aérosols. | *Aer – Cld Int. [Aerosols – Clouds Interaction] : Intéraction Aérosols-Nuage. Les aérosols sont un noyaux de condensation des nuages qui permet leur fabrication. <ref>[https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/WG1AR5_SummaryVolume_FINAL_FRENCH.pdf#page=209 Définition de l'interaction aérosols-nuages, glossaire du rapport 5, groupe de travail 1]</ref> C’est l’effet indirect des aérosols. | ||
*Volcanic : les grosses éruptions volcaniques envoient des cendres jusque dans la stratosphère. Les cendres qui sont dans la troposphère sont lavées par la pluie en une à trois semaines, mais celles qui atteignent la stratosphère restent beaucoup plus longtemps. En effet, comme son nom l’indique, dans la stratosphère, l’air est stratifié, c’est-à-dire stable verticalement. Il n’y a pas de mouvements convectifs verticaux, mais il y a des courants horizontaux très puissants, les jetstreams, qui mélangent ces cendres sur l’ensemble de la surface de la terre. Le résultat est un refroidissement de la terre pendant quelques mois à quelques années. Le phénomène est similaire à celui des aérosols, c’est juste que l’origine des aérosols n’est pas la même | *Volcanic : les grosses éruptions volcaniques envoient des cendres jusque dans la stratosphère. Les cendres qui sont dans la troposphère sont lavées par la pluie en une à trois semaines, mais celles qui atteignent la stratosphère restent beaucoup plus longtemps. En effet, comme son nom l’indique, dans la stratosphère, l’air est stratifié, c’est-à-dire stable verticalement. Il n’y a pas de mouvements convectifs verticaux, mais il y a des courants horizontaux très puissants, les jetstreams, qui mélangent ces cendres sur l’ensemble de la surface de la terre. Le résultat est un refroidissement de la terre pendant quelques mois à quelques années. Le phénomène est similaire à celui des aérosols, c’est juste que l’origine des aérosols n’est pas la même | ||
*Stat. {{O3}} [stratospheric Ozone] : Ozone stratosphérique. L’ozone de la stratosphère, le « bon ozone », qui nous protège des ultraviolets. Comme la quantité d’ozone a diminué à cause des CFC (c’est le [[Fr-fr_expert_carte_138_trou_dans_la_couche_d_ozone|trou dans la couche d'ozone]]), l’effet de serre de cet ozone a logiquement diminué. C’est cela qu’on voit sur cette partie du graphe. | *Stat. {{O3}} [stratospheric Ozone] : Ozone stratosphérique. L’ozone de la stratosphère, le « bon ozone », qui nous protège des ultraviolets. Comme la quantité d’ozone a diminué à cause des CFC (c’est le [[Fr-fr_expert_carte_138_trou_dans_la_couche_d_ozone|trou dans la couche d'ozone]]), l’effet de serre de cet ozone a logiquement diminué. C’est cela qu’on voit sur cette partie du graphe. | ||
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<br>Les RCP permettent d'estimer des concentrations de gaz à effet de serre et d'aérosols qui peuvent être convertis de manière approximative en <math> W/m^2</math>. Les équations approximatives qui permettent de faire cela existent pour le {{CO2}} (en log) le {{CH4}} (quadratique) etc. Le forçage n'est pas prescrit aux modèles de climat, on leur impose soit une évolution des concentrations (quand ils ne représentent pas le cycle du carbone) soit une évolution des émissions (dans ce cas ils calculent aussi les rétroactions du cycle du carbone). Le forçage est le résultat du calcul du code radiatif atmosphérique propre à chaque modèle qui n'est pas un calcul parfait (raie par raie) mais simplifié (bande par bande). | <br>Les RCP permettent d'estimer des concentrations de gaz à effet de serre et d'aérosols qui peuvent être convertis de manière approximative en <math> W/m^2</math>. Les équations approximatives qui permettent de faire cela existent pour le {{CO2}} (en log) le {{CH4}} (quadratique) etc. Le forçage n'est pas prescrit aux modèles de climat, on leur impose soit une évolution des concentrations (quand ils ne représentent pas le cycle du carbone) soit une évolution des émissions (dans ce cas ils calculent aussi les rétroactions du cycle du carbone). Le forçage est le résultat du calcul du code radiatif atmosphérique propre à chaque modèle qui n'est pas un calcul parfait (raie par raie) mais simplifié (bande par bande). | ||
===SSP=== | ===SSP === | ||
SSP est un sigle pour '''S'''hared '''S'''ocioeconomic '''P'''athways. Ce sont les différents scénarios du 6è rapport de synthèse du GIEC. | SSP est un sigle pour '''S'''hared '''S'''ocioeconomic '''P'''athways. Ce sont les différents scénarios du 6è rapport de synthèse du GIEC. | ||
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*Vidéo : [https://www.youtube.com/watch?v=Oj2uT2kzY4Q#t=46m56s LIVE Climat, énergie et nucléaire avec Le Réveilleur, 47ème minute] | *Vidéo : [https://www.youtube.com/watch?v=Oj2uT2kzY4Q#t=46m56s LIVE Climat, énergie et nucléaire avec Le Réveilleur, 47ème minute] | ||
==Références== | ==Références == | ||
<references /> | <references /> | ||
[[en:En-en_adult_card_15_radiative_forcing]] | [[en:En-en_adult_card_15_radiative_forcing]] | ||