Quels facteurs agissent sur le système climatique et son évolution dans le temps ?

Thème 1 : Science, climat et société

Chapitre 2 : La complexité du système climatique

Problème : Quels facteurs agissent sur le système climatique et son évolution dans le temps ?

1. Climatologie VS Météorologie

Voir activité 1.

Bilan : un climat est défini par un ensemble de moyennes de grandeurs atmosphériques observées dans une région donnée pendant une période donnée. Ces grandeurs sont principalement la température, la pression, le degré d’hygrométrie, la pluviométrie, la nébulosité, la vitesse et la direction des vents. La climatologie étudie les variations du climat local ou global à moyen ou long terme (année, siècle, millénaire…)

La météorologie étudie les phénomènes atmosphériques qu’elle prévoit à court terme (jours, semaines.)

1. Variabilité naturelle du climat terrestre

Voir activité 2.

Bilan : La température moyenne de la Terre, calculée à partir des mesures in situ et depuis l’espace par des satellites, est l’un des indicateurs du climat global. Il en existe d’autres : volumes des océans, étendu des glaces et des glaciers… ce sont des indicateurs des variations climatiques.

La Terre a périodiquement subi des changements climatiques majeurs depuis 800000 ans. Des périodes froides (glaciaires) ont alterné avec des périodes chaudes (interglaciaires), un cycle de 100000 ans rythmant le maxima glaciaire. Le climat de la Terre présente une variabilité naturelle sur différentes échelles de temps. Toutefois, depuis plusieurs centaines de milliers d’années, jamais la concentration de CO2 atmosphérique n’a augmenté aussi rapidement qu’actuellement.

En effet, la température a connu des variations naturelles mais jamais aussi rapide qu’au cours du réchauffement climatique global observé depuis le début de l’ère industrielle (environ + 1°C depuis le début du siècle dernier). Une corrélation existe entre la température et le taux de CO2 atmosphérique : les périodes chaudes s’accompagnent d’une augmentation nette de la teneur en CO2 et inversement pour les périodes glaciaires. Or jamais la concentration atmosphérique en CO2 n’a augmenté aussi rapidement qu’actuellement ; ainsi le seuil des 400 ppm a été dépassé en 2014 pour la première fois depuis 800000 ans.

1. Origine du changement climatique actuel

Voir activité 3.

Bilan : Depuis un siècle et demi, on mesure un réchauffement climatique global (environ +1°C). Celui-ci est la réponse du système climatique à l’augmentation du forçage radiatif (différence entre l'énergie radiative reçue et l'énergie radiative émise) due aux émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère : CO2, CH4, N2O et vapeur d’eau principalement.

Lorsque la concentration des GES augmente, l’atmosphère absorbe davantage le rayonnement thermique infrarouge émis par la surface de la Terre. En retour, il en résulte une augmentation de la puissance radiative reçue par le sol de la part de l’atmosphère.

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