Réchauffement climatique : Une urgence mondiale à décrypter

Méthode d’estimation du réchauffement climatique

Les observations sont essentielles pour les simulations informatiques de notre climat changeant. Un bon modèle climatique doit être capable de reproduire les observations passées s’il veut faire des prévisions futures précises. Il est essentiel que les modèles soient confrontés aux observations pour développer, contraindre et valider les modèles climatiques, et ainsi gagner en confiance dans leurs projections de changement. De plus, les observations permettent d’interpréter les changements observés et d’expliquer leurs causes, ainsi que d’initialiser des modèles de prévisibilité à l’échelle temporelle saisonnière et décennale. Les satellites apportent une contribution essentielle aux efforts de modélisation du climat grâce à leur couverture mondiale et leurs visites régulières.

Contraindre les modèles avec les observations

Dès qu’une nouvelle version d’un modèle climatique est élaborée, elle est soumise à une batterie de tests d’évaluation consistant à confronter ses résultats aux observations. On intègre le modèle sur quelques décennies en séparant ou en couplant ses différentes composantes. L’un des premiers tests vérifie l’équilibre radiatif calculé au sommet de l’atmosphère et compare les différentes composantes radiatives aux données satellitaires. Des analyses plus poussées permettent de vérifier si le modèle reproduit les principales variations connues, comme les épisodes El Niño, les moussons ou les oscillations de pression.

On tente aussi de reproduire une chronologie en contraignant le modèle par des conditions aux limites observées, par exemple en contraignant un modèle atmosphérique par les températures océaniques observées mois après mois. Au niveau international, on compare les modèles entre eux et aux mêmes observations pour multiplier les analyses et mieux identifier l’origine des erreurs. Un autre mode de validation consiste à confronter les paramétrisations des processus sous-maille d’un modèle à des données d’observations détaillées et à des simulations de plus forte résolution décrivant explicitement ces processus.

Rôle des aérosols dans le masquage du réchauffement

Le réchauffement climatique est initialement provoqué par les émissions de gaz à effet de serre à longue durée de vie, principalement le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d’azote, qui piègent la chaleur terrestre. Cependant, ce réchauffement a été partiellement masqué depuis 1750 par les particules (aérosols) en suspension dans l’atmosphère, comme les nitrates et sulfates issus du dioxyde de souffre. Ces aérosols ont tendance à refroidir la troposphère en réfléchissant le rayonnement solaire vers l’espace (effet parasol) ou en augmentant la réflectivité des nuages.

Le GIEC estime que les gaz à effet de serre piègent un supplément de 3,3 watts (W) par mètre carré d’énergie solaire par rapport à l’ère préindustrielle, tandis que les aérosols anthropiques reflètent entre 0,4 et 1,7 W par mètre carré. Cet effet de masquage des aérosols a potentiellement réduit de moitié l’effet réchauffant des émissions de gaz à effet de serre. Malgré l’incertitude sur les impacts des aérosols, leur action de refroidissement semble prévaloir et permet de contenir les pires effets du réchauffement.