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Climatologie et modèles climatiques: les bases scientifiques Hervé Le Treut, Laboratoire de Météorologie Dynamique et Institut Pierre Simon Laplace CNRS.

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1 Climatologie et modèles climatiques: les bases scientifiques Hervé Le Treut, Laboratoire de Météorologie Dynamique et Institut Pierre Simon Laplace CNRS / Ecole Polytechnique/ ENS/ Université Paris 6

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5 100 millions dannées = millénaires G. Jacques, communication personnelle

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7 Le déséquilibre dun système complexe: lexemple du cycle du carbone GIEC, CDIAC

8 Un équilibre énergétique fragile

9 Principaux constituants atmosphériques contribuant à leffet de serre Naturel (155 W/m 2 ) Additionnel (2.8 W/m 2 )

10 Des effets déjà sensibles? Mann, IPCC, 2001

11 Les modèles climatiques: L. Fairhead

12 Analyse dimensionnelle Echelles de longueur Echelles de temps Echelles de vitesse

13 Nombre de Rossby : Mouvements horizontaux: proches de léquilibre géostrophique Mouvements verticaux: proches de léquilibre hydrostatique Nombre de Froude: Dimensionnement des équations: Froude = Rossby

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19 Forçage radiatif des nuages : LW

20 Illustration des 6 satellites composant l'A-train. De gauche à droite : Aura, Parasol, Calipso, Cloudsat, Aqua, OCO. Crédits : CNES octobre 2004, illustration P. Carril

21 Observational evidence for strength of water vapour feedback Source : IPCC WGI AR4 New observational and modelling evidence strongly supports a combined water vapour-lapse rate feedback of a strength comparable to that found in GCMs (Soden et al., Science 2002)

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23 Les scénarios du GIEC: un outil de réflexion sur le futur

24 Conclusions from last IPCC report Persistent spread in model behaviour:

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26 Températures minimales journalières estivales Changement simulé Tendances observées

27 Détection dun signal sur les tendances sur 30ans des températures minimales journalières dété Spagnoli et al (2002)

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29 Augmentation du puits atmosphérique de dioxyde de carbone. Modéré par leffet climatique Sans modération par le climat Différence = interaction végétation/climat

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32 A lordre 0, leffet de serre correspond à un déplacement vertical des profils de température T* z fin z init T Z

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34 Examples of signals SolarVolcanic GHGsOzone Direct SO 4 aerosol All Fig th century response to forcing simulated by PCM

35 Atmospheric temperature structure very likelyThe tropospheric warming and stratospheric cooling is very likely due to anthropogenic forcing (GHG increase and stratospheric ozone depletion) likelyThis has likely led to an increase in the height of the tropopause Fig 9.14

36 Lévolution des précipitations pour les deux modèles français A2 CNRM IPSL

37 Approches régionales: résultats de PRUDENCE (Prudence est un projet financé par la Commission Européenne)

38 Changements du niveau de la mer: un risque au delà de 2100

39 Hausse du niveau de la mer au cours du 20 ème Altimétrie spatiale 1.8 mm/an Données marégraphiques Hausse observée: 3.3 mm/an depuis 1993 Mesure du niveau de la mer depuis lespace Mais la hausse nest pas uniforme! Jaune/rouge bleu

40 Comparaison « hausse observée-contributions climatiques » ( ) mm/an Expansion thermique Glaces continentales Expansion thermique + fonte des glaces Niveau de la mer observé 1.6 mm/an 1.2 mm/an 2.8 mm/an 3.1 mm/an


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