Diapositive 1

1
Effet de Serre et Augmentation de la
Température sur Terre Mythe ou Réalité
? Jean-Christophe LOISON
CNRS - UNIVERSITE BORDEAUX I - 2007/2008 -
2
Comment mesurer la température de la terre ?
3
(No Transcript)
4
Évolution de la température
5
Modélisation des océans
6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
La Température moyenne au sol
http//data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/Fig.A.lrg
.gif
9
(No Transcript)
10
(No Transcript)
11
Généralités sur le climat
12
(No Transcript)
13
Température à Bordeaux
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16

• Inhomogénéité des températures
• rotation de la terre
• ?
• Flux de matière
• (horizontal et vertical)
• (Hautes et Basses pressions, vents)

17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
El Nino
25
Evolution globale et Cas particuliers
26
Évolution de la Température de la Terre
27
ETE 2003
28
(No Transcript)
29
La Température moyenne au sol
http//data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/Fig.A.lrg
.gif
30
Effet visible de laugmentation de la température
Fonte des glaciers?
31
Autriche
Nouvelle Zélande
32
Kilimandjaro
2000
1993
2002
33
Glacier des Bossons

Length Variation (meter)

Summer Temperature variation
Year
34
Précipitations
35
www.unep.org (United Nations Environment
Programme )
36
Évolution des précipitations annuelles
37
Évolution de la Température de la Terre
38
(No Transcript)
39
(No Transcript)
40
Évolution des températures 1995-2005
41
Évolution de la Banquise
42
Évolution de la Banquise
43
Banquise
44
(No Transcript)
45
(No Transcript)
46
(No Transcript)
47
Surfaces enneigées
?(moyenne) 40 millions km2
48
(No Transcript)
49
0.8C
20 cm
50
Évolutions des océansune mesure globale de la
température terrestre?
51
(No Transcript)
52
Relevés du satellite Topex-Poseidon 1992-2001 (à
0,50 mm près)
53
(No Transcript)
54
Niveaux des océans
Fonte des glaciers
Dilatation des océans
Fonte des glaces dilatation thermique 1er
km(105 cm) de la mer voit sa température monter
de 0,6C 105 x 2,6 x 10 -4 x 0,6 15 cm.
55
Fonte des glaciers
?7.3 m
?56.7 m
?0.15/0.37 m
56
1880-2004 T 1.0 C
La terre se réchauffe
57
Équilibre Thermique de la Terre
58
-18 C (255K)
59
-18C ? 15 C
60
Température déquilibre de la Terre (sans effet
de serre)
Puissance reçue 1368 W.m-2
Surface dune sphère 4.p.r2 Surface dun
disque p.r2 Puissance reçue 1368/4342
W.m-2 (par 24 h donc sur toute la surface)
Puissance émise (corps noir) s.T4 (W.m-2K-4 )
avec s5.668.10-8
T(Terre) (K) (1-a).1368/(4.s)1/4 avec
aalbédo0.30 AN T (1-0.30).1368/(4.
5.668.10-8 )1/4 255 K -18C
61
La terre est à léquilibre (la température est
stable)
107 235 342
62
La terre est à léquilibre (la température est
stable)
107 235 342
Émission de la surface 390 Wm-2 ? 15C Émission
de la terre vers lespace 235 Wm-2 ? -18 C
T(K)(Puissance(Wm-2)/5.688.108)1/4
Effet de serre 390-235 Wm-2135 Wm-2 ? 34C
(20C H2O et 12C pour CO2)
63
(No Transcript)
64
variation de la température
65
Augmentation de la températureetactivité
solaire

66
Activité solaire
67
Activité solaire nombre de tache solaire
11 ans
68
Oscillation de la température de la terre
69
Activité solaire influence sur la température de
la terre
J. Lean, Annu. Rev. Astron. Astroph. 1997 p.33
70
Augmentation de la températureetvariation de
lalbédo

71
variation de la température
72
Changement de lalbédo
73
(No Transcript)
74
www.unep.org (United Nations Environment
Programme )
75
Augmentation de la températureetvariation de
leffet de serre

76
variation de la température
77
(No Transcript)
78
Effets de Serre (1990)
12
20
0.7
R.M. MacKay and M.A.K. Khalil Chemosphere 1991
79
CO2 Alaska
80
110/-111 GTC respiration humaine0.5 GTC
7 GTC (volcanisme0.05 GTC)
90/-92 GTC
81
CO2 Mace Head (Irlande)
82
(No Transcript)
83
Température, effet de serre et saturation
Téquilibre
Albédo 0.32 (actuel) Téquilibre -18C,
Albédo 0.38 (glaciation) Téquilibre
-23CAlbédo 0.62 (surface de la terre glacée)
Téquilibre -52C
84
Température moyenne sur terre en fonction du CO2
85
production de Gaz à effet de serre
86
(No Transcript)
87
(No Transcript)
88
1880-2004 T 1.0 C
avec les rétroactions (H2O, albédo, nuages)
- gaz à effet de serre 1.4C
- activité solaire 0.1 C
- aérosols - 0.5 C
89
Le PASSE
90
Le Passé proche
91
Température mondiale de 1000 à 2000

Thermomètre
Croissance des arbres et des coraux, carottes
glaciaires Température du sol en fonction de la
profondeur Mesures historiques (gel et dégel des
lacs)
92
(No Transcript)
93
(No Transcript)
94
Le Passé plus lointain
95
Carotte glacière
Mesure de la température H2O/D2O et
H216O/H218O Mesure du CO2, CH4 Mesure de la
poussière
96
Océan 18O/16O 0.200 et Banquise 0.190
Si T ? le volume de la Banquise ? et donc Océan
18O/16O ?
97
(No Transcript)
98
Océan 18O/16O 0.200 et Banquise 0.190

• Si T ? de précipitations sur les océans
• les nuages sappauvrissent en 18O
• laugmentation de la banquise est appauvrie en
  18O
• (moins de précipitations mais moins de fonte
  augmentation de la banquise)

99
Moyenne annuelle du d18O des eaux de
précipitation
100
(No Transcript)
101
Rapport isotopique des océans et des glaces de
lantarctique
102
(No Transcript)
103
Température de -800 000 à maintenant
3000 m
0 m

EPICA
104
2006
Neenderthal
Sapiens
-400 000
Cro-magnon
90 000 années
10
13 000 années
T
40
CO2

Années avant 2004
105
Qui varie en premier?
La quantité dénergie solaire ou le CO2?
106
Leffet initial (et déterminant) variation de
lensoleillement
Température
Ensoleillement
107
(No Transcript)
108
(No Transcript)
109
W.F. Ruddiman, Climatic Change, 61 (2003) 261-293
110
(No Transcript)
111
(No Transcript)
112
Qui varie en premier?
La quantité dénergie solaire
donc la température
Pourquoi le CO2 varie?
113
110/-111 GTC respiration humaine0.5 GTC
7 GTC (volcanisme0.05 GTC)
90/-92 GTC
114
(No Transcript)
115
L'âge des eaux profondes de l'océan vers 3000 m.
Cette âge est calculé à partirde la décroissance
de concentration du 14C (D'après Duplessy, 1996)
116
(No Transcript)
117
Problème de cinétique !
118
110/-111 GTC respiration humaine0.5 GTC
7 GTC (volcanisme0.05 GTC)
90/-92 GTC
119
(No Transcript)
120
Stabilité du Climat dans lhémisphère Nord
http//www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/rechfran/4t
heme/paleo/glacesarchiv.html
121
Influence de lhomme (1)
122
W.F. Ruddiman, Climatic Change, 61 (2003) 261-293
123
(No Transcript)
124
(No Transcript)
125
(No Transcript)
126
W.F. Ruddiman, Climatic Change, 61 (2003) 261-293
127
(No Transcript)
128
décorrélation usuelle CO2 CH4 Température
129
Le FUTUR ?influence de lhomme (2)
130
Température moyenne sur terre en fonction du CO2
131
Doublement de la quantité de CO2 dans lair
- effet de serre de CO2 1.2C
- effet de serre de H2O 0.9C
- albédo 0.3 C
- nuages 0.0 à 2.0 C
total 2.4 à 4.4 C
132
(No Transcript)
133
Évolution des températures 
134
(No Transcript)
135
Augmentation de 10 cm à 80 cm
136
Évolution des précipitations (pour 2090-2099) 
137
Intensité des sécheresses au cours du 20ème siècle
138
2070-2099
La banquise en septembre
2006
139
SWE Snow Water Equivalent
140
Évolution du nombre de jours de neige
2000
2100
141
(No Transcript)
142
Augmentation de la croissance des arbres
143
Nombre de cyclones et de tempêtes par année
IPCC 2007
144
Nombre de cyclones par catégorie par quinquennat
145
Les changements  brusques 
146
Changement dalbédo nuages/aérosols
147
Changement dalbédo la neige
148
Les clathrates (CH4-H2O)
CH4-H2O 10CO2 actuel !
149
Le pergisol (ou permafrost)
150
(No Transcript)
151
(No Transcript)
152
Intergovernmental Panel on Climate Change
http//www.ipcc.ch Le livre blanc dESCRIME
(Météo-France IPSL) http//www.cerfacs.fr/globc
/escrime/livre_blanc_escrime.pdf NASA
(évolution des température 1870-2006) http//data.
giss.nasa.gov/gistemp/ (http//earthobservatory.n
asa.gov) NOAA (National Oceanic and Atmospheric
Administration) http//www.noaa.gov/ UNEP
(United Nations Environment Programme
) http//unep.org/geo/geo_ice/PDF/full_report_LowR
es.pdf