Conférences sur le climat

Dans le cadre du festival international de la météorologie, il y avait plusieurs conférences sur le climat et sur la météorologie ; mais ce sont les conférences sur le climat qui ont retenu une attention particulière .En effet, nous y avons appris pas mal de choses.Il y a eu 3 conférences portant sur 3 questions différentes .

Le climat dans les ères

Il s'agit d'une conférence relatant le climat de la Terre il y a des millions d'années, et notamment de son évolution ( chaud, froid, chaud, froid ) .NB : c'est un regard géologue qui est porté sur le climat .Au niveau des pierres
D'après l'analyse de Strates, datant de 750 millions d'années, la Terre était une véritable "boule de neige" .450 millions d'années plus tard, une grande partie de la Terre ( notamment la France ) est recouverte d'une foret tropicale dont la principale plante est la calamite : à ce moment là, c'est la chaleur qui prédomine . Il y a 10 000 ans, c'est à nouveau le froid qui prédomine avec une ère glaciaire .

Au niveau des isotopes
De fortes quantités d'Oxygène noté O15 ( isotope lourd ) sont présentes pendant les ères glaciaires ; à l'inverse, nous trouvons des isotopes léger O16 lorsque la Terre était une boule de feu .
La mesure de la composition des isotopes permet donc une mesure de la température ; par exemple, à l'ère Tertiaire, le climat s'est très nettement dégradé

La variation de la quantité d'isotopes lourds et la variation de la quantité d'isotopes légers montrent une variation du climat ( variation cyclique ) .

Au niveau du soleil
le champ magnétique exercé par le soleil a tendance à varier : sur Terre, des phénomènes atmosphériques permettent de compenser la variation du champ magnétique ; en gros, l'activité solaire n'influence en rien le climat sur Terre .

Cependant, la mathématicien Yougoslave Milutin Milankovic a émis une théorie : l'insolation varie donc la quantité d'énergie arrivant sur Terre varie ; le climat varierait donc en fonction de l'insolation .

Au niveau des mouvements des plaques
Depuis des millions d'années, les plaques continentales n'ont cessé de bouger ; la France a tantôt progressé vers le Nord, tantôt vers le Sud, subissant un climat équatorial puis tempéré, puis tropical et enfin tempéré .

Au niveau de l'érosion
L'altération des roches, sur une période de 50 millions d'années, montre un changement très rapide du climat ; en effet, vous prenez un minéral 1, vous l'additionnez avec un proton tels que :
minéral 1 + proton = minéral 2 + ion .
Vous faites la meme chose avec les gazs :

CO2 + H2O = H+ + H(CO-)3

Les crises climatiques de la Terre sont relatés par l'érosion .

4 théories s'opposent
-La Théorie de Walker ( 1981 ) : plus la quantité de CO2, plus la température augmentera et plus il y aura d'altération chimique ( pollution notamment ) .
-La théorie de Raymo ( 1997 ) : plus il y aura d'altération chimique, plus la température baissera, plus la quantité de CO2 baissera, ce qui mènera à des ères glaciaires .
-Traps du Deccan : du nom d'un volcan en Inde ( Deccan ) qui serait entré en éruption après qu'une météorite se serait écrasé sur la Terre il y a 65 millions d'années ; une immense quantité de gaz aurait été émise, provoquant un effet de Serre important ;
-La théorie de Svensmark : cette théorie la plus plausible traite de l'influence de l'activité solaire sur les fluctuations climatiques et notamment sur la formation des nuages .

d'ou la disparition des dinosaures .

Les éruptions de volcans amènent donc à une libération de grandes quantités de CO2 ;

La Terre peut faire diminuer le taux de CO2 grâce aux plantes et aux silicates SiO2 .

Pour conclure la première conférence
Le climat de la Terre n'est pas constant : il a tendance à oscillé tous les 100 millions d'années entre le chaud et le froid .

Ce qui semble évident, c'est que l'évolution du climat est lié par les mouvements de plaques, à la formation de chaînes de montagne et au volcanisme ; L'influence du CO2 se ferait sur de longues périodes ( centaines d'années ).

Le réchauffement climatique actuel n'est pas une première

Est-ce que le réchauffement actuel est normal ? telle était la question de la conférence .Depuis le dernier million d'année, il y a eu alternance de chaud et de froid ( d'ou la théorie de Milankovic pour les années à venir ) .
Des analyses de bulles d'air contenant du CO2 ont été effectuées à l'aide de carottes ( non pas le légume lol mais un grand morceau de glace en forme de tube ) dans une base russe à Vostock : pour cette ville, la variation de température a lieu tous les 10 000 ans . les périodes dites "chaudes" sont représentées par des pics de CO2 .

Au niveau de l'équateur, il n'y eu aucun changement concernant la température .

Il y a 10 000 ans, des glaces ( icebergs ) d'Islande sont descendues jusqu'au niveau d'une ligne passant par Londres, Hambourg, Berlin ; dans ce cas là, le climat peut varier très brutalement !

De 6000 à 8000 ans, le Sahara était un immense espace vert ( lacs, forets ), le tout dans un climat dont les températures étaient plus élevées qu'aujourd'hui .

Pour le Groenland, des études ont été effectuées en 1982 pour la période concernant le 8ème siècle de notre ère :
Les Vikings se sont installés sur cette île qui rengorgeait de pâturages ( idéal pour le bétail ) ainsi que de forêts, de rivières . Des conditions idéales qui ont permis aux Vikings d'y rester pendant 4 siècles, alors qu'aujourd'hui le Sud du Groenland est envahi une bonne partie de l'année par la glace .

Au Moyen Age, il a été constaté une très grande variation de températures :
1180-1209 : +0,6 °C par rapport à la normale .
1210-1239 : -0,3 °C .
1240-1269 : +0,2 °C .
1270-1279 : +0,1 °C .
1279- ? : <-2 °C ;

Des ères glaciaires ont eu lieu il y a quelques siècles seulement ; en 1620 ( âge de glace ), des températures de 3 à 4 °C inférieures aux normes ont été relevées sur l'ensemble de la Terre ( sauf équateur ) .

Hiver 1879-1880 : 70 cm de neige relevés à Paris .

De 1823 à 1995 : il y a eu recul du glacier, non pas parce qu'il y a eu un réchauffement global mais parce que le glacier ne peut dépasser une taille ; l'évolution du glacier n'a lieu que quelques décennies après un réchauffement .

Du coup, même s'il fait plus froid dans les prochaines années, il faudra attendre quelques décennies pour que les glaciers descendent plus bas dans les vallées .

1998 et 2002 : les 2 années les plus chaudes en 100 ans .

S'il y a eu réchauffement, c'est notamment dû à un flux océanique plus important ; la moindre baisse d'intensité de ce flux océanique se traduirait immédiatement par une baisse des températures .

Le flux océanique agit sur la montée des eaux : l'eau est un liquide compressible ; une baisse de la pression atmosphérique tendrait, par dilatation thermique, à faire monter le niveau de la mer ;

Ce que disent certains médias sur le fait que la fonte des glaciers dans les pôles noieraient certains continents est entièrement faux : prenez un glaçon, mettez le dans un verre remplie d'eau liquide ; attendez qu'il fonde et vous constaterez que le niveau de l'eau n'aura pas grimper .

Concernant la couverture neigeuse sur l'hémisphère Nord, il n'y a rien de périodique : il peut neiger certains hivers et pas d'autres ; par exemple, ce n'est pas parce qu'il est tombé quelques centimètres sur Paris cet hiver que l'hiver 2003-2004 ne sera pas de même ; il n'y a pas de progression ni de régression de la couverture nuageuse .

Pour conclure la deuxième conférence
La période 1990-2002 est la période la plus chaude du dernier millénaire ; La Terre a connu des périodes beaucoup plus chaudes depuis les 20 000 dernières années .

Des taux de CO2 records relevés aujourd'hui ; sur les 400 000 dernières années, les chercheurs n'ont pas trouvé mieux .

Perspective d'avenir sur le climat : beaucoup de possibilités ; la température moyenne de la Terre peut augmenter de 1,5 °C à 6 °C ; tout comme elle peut aussi baisser ( théorie de Raymo ).

Le cycle de l'eau dans tout ça ?

Cette troisième conférence traite plus particulièrement du cycle de l'eau et des conséquences d'un réchauffement sur le cycle de l'eau .

La quantité d'eau sur la Terre représente un volume de plus de 1420 millions de km cube .
La vapeur d'eau est plus présente sous les tropiques car l'air chaud permet de renfermer plus de vapeur d'eau dans l'air .
Le flux d'eau permet de conserver l'eau sur la planète ; les évaporations à la surface de la Terre ( atmosphère ) représente 500 000 km cube par an .
Une goutte d'eau peut vivre 10 jours maximum dans l'atmosphère mais peut se conserver 3000 ans une fois arrivée sur la Terre .
Chaque année, un léger excédent d'évaporation est constaté + 40 000 km cube ; cet excédant de vapeur retombe sous forme de ruissellements ( différence entre les précipitations et l'évaporation, unité = mm / an ) .

Variation de précipitations sur l'ensemble de la Terre
pas de véritables tendance si ce n'est que le cycle d'eau s'accélère .

Le CO2 dans tout ça ?
évolution de 315 ppm/L à 370 ppm/L au cours du dernier siècle : il y a eu une altération anthropique de la composition de l'atmosphère pour le CO2 : du coup, la nature ne suit pas l'activité économique générée par l'homme .

ppm / L : parties par million par litre ( il est possible de convertir en mg / mètre cube mais je ne connais point la pression atmosphérique et la température, paramètres dans lesquels les relevés ont été effectués ) .
Le carbone 12 est essentiellement présent ; on a le cycle du carbone suivant :
de -400 000 à 1900 : cycle normal .
de 1900 à 2002 : forte hausse de la concentration en carbone 12 .
Perspective pour 2010 : 680 ppm/L ( dû à la combustion de charbon, pétrole, volcanisme ) .

Le rayonnement solaire : 342 Watts par jour
Rayonnement émis par la Terre : 180 Watts par jour .
La couche d'ozone et les nuages forment ce que nous appelons, effet parasol, à savoir qu'ils filtrent certains rayons du soleil .
L'effet de serre est dû aux gazs présents dans l'atmosphère : les rayons émis par la Terre sont piégés par certains gazs comme le dioxygène ou le le dioxyde de carbone .
Le moindre effet sur l'effet de serre et l'effet parasol modifie le climat .

Le cycle de l'eau et l'énergie sont liés
une atmosphère plus chaude peut contenir davantage de vapeur d'eau .

La modélisation du climat
des modèles de circulation générale de la vapeur d'eau ont pu être mis en place depuis des décennies ; la modélisation des phénomènes sur Terre se heurte par contre à des difficultés :
-l'oscillation des océans .
-la surface des terres émergées .
-les nuages .

Leur formation dépend :
-du transport d'eau .
-des mouvements verticaux .
-des différents processus qui ont lieu à l'échelle macroscopique .

L'eau dans les nuages
les nuages contiendraient 0,08 mm de vapeur d'eau ? 0,24 mm ? personne ne le sais vraiment . C'est une des nombreuses interrogations .

Nuages et pollution
la présence de particules provoque une hausse du nombre de noyaux de condensation ; des gouttelettes plus petites se forment ; des précipitations en plus faible quantité ont alors lieu dans les lieux ou les gazs à effet de serre sont émis en grande quantité .

Incertitudes sur les forçages
effet aérosol direct ? effet aérosol indirect ?
Des "shiptracks" de plus en plus présents ?
shiptrack = nuage bas rendu plus blanc par les aérosols émis par les navires .

Problème de l'eau
Problème de la cohérence des projections dans le temps ;
les modifications des précipitations ne sont pas vues de la même manière dans tous les modèles car les modèles sont conçus de manières différentes .
Même chose pour le ruissellement .
Pour l'eau douce, pas de changement climatique selon les projections sauf pour :
-le Nord de la Chine
-l'Inde
-le Nord-Est des États-Unis
-le Nord-Est du Brésil
Sur ces régions, la sécheresse devrait être de plus en plus présente dans les décennies à venir .

Pour conclure la troisième conférence
Les incertitudes physiques restent très nombreuses ; ce sont surtout les nuits qui se sont le plus réchauffés au cours du siècle dernier .