1 R. Zaharia. Vice Président du Club des Argonautes... Formation initiale en optique instrumentale... En 1960, aucune École n'enseignait le métier que.

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1 1 R. Zaharia. Vice Président du Club des Argonautes... Formation initiale en optique instrumentale... En 1960, aucune École n'enseignait le métier que j'ai fait pendant 25 ans ! Un métier où les engins que l’on produit valent entre 10 et 30 fois leur poids d'or: les satellites d'observation et de mesure au profit des Sciences de l'Univers, y compris l’étude de la 3ième planète solaire: la notre ! 4 Nov. 2014. Changement Climatique: certitudes et incertitudes.

2 Using the First GARP Global Experiment (FGGE) as a model, OOPC proposed GODAE as an experiment in which a comprehensive, integrated observing system would be established and held in place for several years and the data assimilated into state-of-the art models of the global ocean circulation in near real-time. Demonstration Phase : 2003-2005 Consolidation and Transition Phase : 2006-2007 First international large-scale operational oceanography experiment Project of the Ocean Observations Panel for Climate, GOOS/GCOS/WCRP ; sponsored by UNESCO, Australian BoM, CNES, Eumetsat, NASA/NOAA, JAMSTEC/NASDA, UK Met Office. Océanographie Opérationnelle: au tournant du siècle, l’ émergence d’une nouvelle activité: la météo de l’océan ! ( Nouvelle illustration des mérites de l’approche intégrée… ) La planche suivante montre l’un des apports de l’Océano Op…

3 3 Les upwellings Africains 1/3° (PSY1) 1/15° (PSY2)

4 4 Des progrès certes fantastiques…. Mais qui restent insuffisants... - tant vis-à-vis de la complexité des processus chaotiques et non linéaires qu’il est nécessaire d’identifier puis de représenter + ou - correctement dans les modèles numériques de climat, - que vis-à-vis des attentes de la société sur les réponses que la science peut, ou non, lui apporter ! 4 Nov. 2014. Changement Climatique: certitudes et incertitudes.

5 5 Les certitudes… Le (mal nommé) effet de serre existe ! (+33° /TSMG 1, 2 ) Car…les molécules symétriques à 2 atomes, (N2, O2, H2), sont transparentes dans le visible ET dans l'IR… tandis que les Gaz à Effet de Serre (GES) ont au moins 3 atomes, (ou sont dissymétriques comme C=O). Leurs molécules vibrent à des fréquences comprises entre 17 & 75 THz: elles laissent passer le visible, (fréquences > 400 THz), mais absorbent l’IR Thermique 2 (entre 4 & 17,5 micron de longueur d’onde). Note 1 TSMG: Température de surface en Moyenne Globale (Sans GES, elle serait -18°C). Note 2 En MG, l’émissivité IR est ~1: dans l’IR, la surface rayonne comme un corps noir, de sorte que la loi de Stefan (E=Sigma.T**4) est applicable: si la T°(en °KELVIN), diminue de 1%, l’énergie émise diminue de 4%. A 15°C, elle est de ~390 W/m 2,, tandis qu’à -18°C, elle diminue de ~150 W /m 2, soit ~240 W/m 2.

6 6 La complexité du rayonnement tellurique ! ----------- Sensibilité Climatique: pour un doublement du CO 2, (soit ~80 ans de plus à 10 GtC /an, dont 45% resteraient dans l’atmosphère), le forçage radiatif serait de ~5,6 W /m 2, (valeur centrale), ramené vers ~4 W /m 2 par les effets refroidissants, (nuages + aérosols). A l’équilibre, la hausse de la TSMG serait de ~3°C.

7 7 Climat en équilibre. Éclairée par le Soleil… la Terre absorbe ~120 PW d’énergie solaire. Avec une TSMG de ~288°K, sa surface [#] ré- émet presque ~200 PW d’IR Thermique ! Un transfert radiatif complexe a lieu entre la surface terrestre & la haute atmosphère. La où existe un gradient thermique, (dit aussi adiabatique), de 6,5°C / km, (soit -33° en ~5 km). Comme on l’a vu (Note 2, Pl.6), ce gradient implique une diminution de ~150 W / m 2 (soit ~78 PW) [#], de sorte que l’énergie IR émise vers l’espace n’est que de ~120 PW, comme l’énergie solaire absorbée ! Avec un bilan radiatif nul, la Terre est en équilibre thermique. Ceci est terminé depuis que le stock atmosphérique de ~600 GtC de CO2 (+autres GES), a cru de ~40% en 2 siècles. La couche ‘’ERL’’ émettant ~120 PW est remontée de ~40 m: sa T°(~255°K) a baissé de ~0,11% et le flux émis au sommet de l’atmosphère de ~0,44%, soit ~530 TW. Ce déséquilibre ‘’TOA’’ (~1 W/m 2 ), implique un forçage radiatif net, (tenant compte de l’effet refroidissant des aérosols et des nuages bas), de 1,6 W/m 2, là où nous vivons. (cf.pl. N°14). [#] Surface du globe ~509 millions de km 2... 390 W /m2  ~ 198 PetaWatt ERL: Effective Radiative Layer… TOA: Top Of the Atmosphere (Pour mémoire, la «puissance primaire de l’humanité » est proche de… 0,015 PW !)

8 8 Ce dont on parle, c’est un déséquilibre 2100 du bilan radiatif, de 1 à 4 PW (versus les ~120 captés & ré émis…)

9 9 Les incertitudes: facteurs physiques (cf. ci-dessous…) et… facteurs humains !

10 10 Microphysique…Mécanique des fluides ET…+ ou - grande sagesse de l’humanité ! (Entamer vraiment l’atténuation plutôt que se résigner à l’adaptation !) Gaffe à la double comptab.: GTCO2 versus GTC page suivante ! (1 GTC = 3,7 GTCO2).

11 11 Quelques facteurs physiques d’incertitude. Variabilité naturelle du climat, Rôle des nuages… Rôle de l’océan profond: Obs ECV insuffisantes 1 ! (par exemple, hausse mal connue du vent de surface sur l’océan…) Humeur future de nos... puits bienveillants. (1 Pg= 10**15 g= 1Gt= 10**9 t) Note 1 ECV Essential Climate variable.

12 12 Quelques obstacles «non physiques» aux démarches d’atténuation et d’adaptation (dans cet ordre ! ) Choix ‘’tragique’’ d’indicateurs propices aux erreurs de perception ! (TSMG) Règles court terme de l’IASB (Int’l Accounting Std Board) + Préférence pour le présent (NOUS, Pas nos enfants ! ) Domination de la politique de l'offre en l’absence d’un « compte de résultat » global (Externalités…) Formidables gaspillages des « modes OCDE » de consommation et de production. (C’est peut être une chance !) Hausse des inégalités (hauts revenus progressent + vite que la moyenne), Poursuite d’une mondialisation fondée sur le capitalisme de dérèglementation à dominante financière, peu enclin à financer des investissements vitaux, mais moins rentables ! Extrait d’une étude Ecofys: « Une réduction de 58% de la consommation en gaz par les bâtiments d'ici 2030 représenterait l'équivalent de 23% du gaz naturel actuellement consommé par l'UE. »

13 13 CO2 restant à émettre, pour 450 PPM. (En GtC… Pour mémoire: 300 GtC de C02, cela « pèse »…1100 GtCO2 !)

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15 15 L’océan occupe 60% de l’hémisph.N, et 81% de l’H.Sud. Sa capacité calorifique est 1000+ fois supérieure à celle de l’atmosphère… Conséquences multiples & considérables… ( Unités peu habituelles: 10**22 Joule/an # ~317 TW…) ~127 TW pour la couche 0 -700m (~0,35 W / m 2 ) OHC = Ocean Heat Content ========== ------------------

16 16 Au rythme moyen de ~257 TW (GIEC 2013). L’océan absorbe plus de 90% du réchauffement! Lyman & Good, Nature Mai 2010

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18 18 (0,65 W /m 2 sur un océan mondial de 360 E**12 m 2 # 235 TW… )

19 19 Estimation empirique de la sensibilité climatique transitoire (Hors équilibre). Tous les 6 mois… l’énergie reçue par chaque hémisphére (N ou S.) varie de ~11 PW au N. (~60% d’océan), et de ~4,5 PW au Sud (~81% d’eau…) ---------------------- On peut en déduire une sensibilité de 0,56°K /(W/m2), (soit 3,5°K /PW), forcément inférieure à celle à l’équilibre (~0,8°K /(W /m2), après plusieurs décennies ou siècles).

20 20 Quelle incertitude sur le réchauffement?

21 21 La variabilité naturelle instrumentalisée par les C-S ! Niveau de la mer…

22 22 Contrib_des_divers_sinks_and_sources

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24 24 Prod.versus Conso…

25 25 Les_poisons_de_la_nego-_-

26 26 Top_FF_emitters_abs

27 27 Communauté int’l schizo…

28 28 Scénarios RCP & Sensib.Climatique (IPCC_AR4 2007)

29 29 Bravo Catherine !

30 30 La température &le niveau de la mer étaient certes + élevés, il y a 120 kans… Toutefois, il n’y avait pas ~7 milliards d’êtres humains ! Ce qu’il faut sauver, ce n’est pas « la planète », ni « le climat »… ce sont de nombreuses espèces vivantes, en particulier… la nôtre ! O

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32 32 #-------------#

33 33 Regional patterns… Le niveau de la mer en 4014…

34 34 Echos du DNTE (Les mentions en rouge montrent que seuls 2 des ~20 scénarios étudiés, atteignent ou dépassent le facteur 4 de la loi Nome.)

35 35 2013: un « proxy » inattendu du CC… Un rassemblement inhabituel de ~30 000 éléphants de mers ne retrouvant plus leur… banquise préférée ! Manque plus que les calicots… pour exiger un accord contraignant à la COP-21, dans 14 mois !