Suite
Chapitre 2: Les facteurs physiques du changement climatique
Principale conclusion 1
Les aérosols causés par l'activité humaine jouent un rôle profond et complexe dans le système climatique à cause d'effets radiatifs dans l'atmosphère et sur les surfaces de neige et de glace et d'effets sur la formation et les propriétés des nuages. Le forçage combiné des interactions aérosols-rayonnement et aérosols-nuages est négatif (refroidissement) au cours de l'ère industrielle (confiance élevée), compensant une part importante du forçage des gaz à effet de serre, qui est actuellement la contribution humaine prédominante. L'importance de cette compensation, moyennée à l'échelle mondiale, a diminué au cours des dernières décennies, malgré l'augmentation des émissions ou des abondances d'aérosols dans certaines régions (niveau de confiance moyen à élevé).
Principale conclusion 3
Le système interconnecté Terre-atmosphère-océan comprend un certain nombre de processus de rétroaction positive et négative qui peuvent renforcer (rétroaction positive) ou affaiblir (rétroaction négative) les réponses du système aux influences humaines et naturelles. Ces rétroactions fonctionnent sur une gamme d'échelles de temps allant de très courtes (essentiellement instantanées) à très longues (siècles). Le réchauffement climatique par forçage radiatif net au cours de l'ère industrielle comprend une amplification substantielle de ces rétroactions (environ un facteur de trois) (niveau de confiance élevé). Bien qu'il y ait de grandes incertitudes associées à certaines de ces rétroactions, l'effet de rétroaction net au cours de l'ère industrielle a été positif (amplifiant le réchauffement) et continuera d'être positif dans les décennies à venir (confiance très élevée).
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| Bilan énergétique mondial moyen de la Terre dans les conditions climatiques actuelles. Les nombres indiquent les amplitudes des flux d'énergie individuels en watts par mètre carré (W / m2) en moyenne sur la surface de la Terre, ajustés dans leurs gammes d'incertitude pour équilibrer les bilans énergétiques de l'atmosphère et de la surface. Les nombres entre parenthèses attachés aux flux d'énergie couvrent la plage de valeurs en accord avec les contraintes d'observation. Les flux indiqués incluent ceux résultant des rétroactions. Notez le déséquilibre net de 0,6 W / m2 dans le budget énergétique mondial moyen. Les observations sont basées principalement sur des observations satellitaires, qui ont mesuré directement les flux solaires et infrarouges au sommet de l'atmosphère sur presque tout le globe depuis 1984. Des mesures satellitaires plus avancées se concentrant sur le rôle des nuages dans le rayonnement radiatif terrestre les flux sont disponibles depuis 1998. Les valeurs solaires reflétées dans TOA (Top of Atmosphere) sont basées sur les observations 2001-2010 ; les ondes longues sortantes de TOA sont basées sur les observations de 2005-2010. (Sources des données : Hartmann et al., 2013, illustration 2-11, © GIEC, utilisée avec permission). |
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| Cadre de modélisation conceptuelle simplifié pour le système climatique tel que mis en œuvre dans de nombreux modèles climatiques (Ch. 4: Projections). Les composants de modélisation comprennent les agents de forçage, les processus de rétroaction, les processus d'absorption du carbone et le forçage radiatif et l'équilibre. Les lignes indiquent les interconnexions physiques (lignes continues) et les voies de rétroaction (lignes pointillées). Les principaux changements (cases bleues) entraînent des impacts climatiques (boîte rouge) et des rétroactions. (Source des données : adapté de Knutti et Rugenstein 2015). |
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Diagramme à
barres pour le forçage radiatif (RF, hachuré) et le forçage radiatif effectif
(ERF, solide) pour la période 1750-2011, où le total du ERF est tiré du
cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur
l'évolution du climat. Les incertitudes (plage de confiance de 5% à 95%) sont
données pour les RF (lignes pointillées) et les ERF (lignes pleines). Le
forçage volcanique n'est pas montré parce que ce forçage est intermittent,
n'exerçant un forçage que sur quelques années pour les éruptions à l'ère
industrielle ; le forçage net sur l'ère industrielle est négligeable. (Source
des données : Myhre et al., 2013, illustration 8-15, © GIEC, utilisée avec
permission).
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| Concentrations atmosphériques de CO2 (en haut), de CH4 (au milieu) et de N2O (en bas) au cours des 800 000 dernières années (panneaux de gauche) et pour 1750-2015 (panneaux de droite). Les mesures sont montrées à partir de carottes de glace (symboles avec des couleurs différentes pour différentes études) et pour des mesures atmosphériques directes (lignes rouges). (Adapté de GIEC 2007, illustration SPM.1, © IPCC, utilisé avec autorisation, les données proviennent de epa.gov). |
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| (a) Forçage radiatif (RF) des principaux WMGHG (well-mixed greenhouse gas) et groupes d'halocarbures (Autres) de 1850 à 2011 ; (b) les données en (a) avec une échelle logarithmique ; (c) RFs des WMGHG mineurs de 1850 à 2011 (échelle logarithmique) ; (d) le taux annuel de changement ([W / m2] / année) de forçage des principaux WMGHG et halocarbures de 1850 à 2011. (Source des données : Myhre et al., 2013, illustration 8-06; © GIEC, utilisé avec autorisation). |
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| Evolution temporelle des forçages radiatifs effectifs (ERF) à travers l'ère industrielle pour les mécanismes de forçage anthropiques et naturels. Les termes contribuant aux totaux cumulatifs des ERF positifs et négatifs sont montrés avec les régions colorées. Les termes sont étiquetés dans l'ordre sur le côté droit avec des ERF positifs au-dessus de la ligne zéro et des ERF négatifs sous la ligne zéro. Les forçages provenant des termes noir-de-carbone-sur-neige et de trainées de condensation sont regroupés en un seul terme dans le graphique. La somme cumulée de tous les forçages (Total, ligne pointillée noire) et des forçages anthropogéniques (Total anthropique, ligne pointillée rouge) sont également montrés. Les incertitudes sur les valeurs ERF de 2011 sont indiquées dans la figure originale (Myhre et al., 2013, illustration 8-18). Voir le tableau complémentaire 8.SM.8 du cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC AR5) pour de plus amples informations sur les évolutions du temps de forçage. Les valeurs de forçage sont fournies dans l'annexe II du GIEC AR5. Le forçage anthropique total était de 0,57 (0,29 à 0,85) W / m2 en 1950, de 1,25 (0,64 à 1,86) W / m2 en 1980 et de 2,29 (1,13 à 3,33) W / m2 en 2011. (Source: Myhre et al. 2013, illustration 8-18; © GIEC, utilisée avec permission). |
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| Sources et puits de CO2 (GtCO2 / an) sur la période 1870-2015. La répartition des émissions atmosphériques entre l'atmosphère, la terre et l'océan est représentée par des émissions négatives équivalentes dans le panneau inférieur; Parmi ceux-ci, les termes terre et océan sont des puits de CO2 atmosphérique. Les émissions de CO2 dues aux changements nets d'utilisation des terres proviennent principalement de la déforestation. Le taux de croissance du CO2 atmosphérique est dérivé des observations atmosphériques et des données de carottes de glace. Le puits de CO2 océanique est dérivé d'une combinaison de modèles et d'observations. Le puits de terre est le résidu des autres termes dans un bilan de CO2 équilibré et représente le puits de CO2 anthropique dans les écosystèmes terrestres naturels. Ces termes ne représentent que les changements intervenus depuis 1750 et n'incluent pas les flux de CO2 naturels (par exemple, provenant de l'altération et du dégazage des lacs et des rivières). (Source des données : Le Quére et coll., 2016, figure 3). |
Chapitre 3: Détection et attribution des changements climatiques
Principale conclusion 1
La plage probable de la contribution humaine à l'augmentation de la température moyenne globale sur la période 1951-2010 est de 0,6 à 0,8°C (1,1 à 1,4°F), et l'estimation centrale du réchauffement observé à 1,2°F (0,65°C) se situe dans cette fourchette (confiance élevée). Cela se traduit par une contribution humaine probable de 93% à 123% du changement observé en 1951-2010. Il est extrêmement probable que plus de la moitié de l'augmentation moyenne de la température mondiale depuis 1951 ait été causée par l'influence humaine sur le climat (confiance élevée). Les contributions probables du forçage naturel et de la variabilité interne au changement de température global au cours de cette période sont mineures (confiance élevée).
Principale conclusion 2
La science de l'attribution des événements progresse rapidement grâce à une meilleure compréhension des mécanismes qui produisent des événements extrêmes et des progrès marqués dans le développement de méthodes utilisées pour l'attribution d'événements (confiance élevée).
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| Comparaison des anomalies de la température moyenne mondiale observées de trois séries de données observationnelles aux expériences historiques du modèle climatique CMIP5 utilisant: (a) les forçages anthropiques et naturels combinés, ou (b) les forçages naturels uniquement. En (a) la courbe orange épaisse est la moyenne CMIP5 du grand ensemble sur 36 modèles, tandis que les lignes orange et en pointillés représentent l'écart-type ± 2 et les plages absolues des anomalies annuelles pour toutes les simulations individuelles des 36 modèles. Les données des modèles sont un mélange masqué de la température de l'air de surface sur les régions terrestres et de la température de surface de la mer sur les régions océaniques libres de glace pour être plus cohérent avec les observations qu'avec la température de l'air de surface seule. Toutes les séries temporelles (°F) sont par rapport à une valeur de référence 1901-1960. Les simulations de (a) ont été prolongées de 2006 à 2016 en utilisant des projections dans le scénario supérieur (RCP8.5). (b) Comme en (a) mais les courbes bleues et l'ombrage sont basés sur 18 modèles CMIP5 utilisant uniquement des forçages naturels. Voir les légendes pour identifier les ensembles de données d'observation. Les observations après environ 1980 ne concordent pas avec les modèles naturels de forçage (indiquant un réchauffement détectable) et sont également compatibles avec les modèles qui incluent le forçage anthropique et naturel, impliquant que le réchauffement est attribuable en partie au forçage anthropique selon les modèles. . (Source de la figure: adapté de Melillo et al., Et Knutson et al.). |
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| Estimations de la contribution de plusieurs facteurs de forçage et de la variabilité interne à la variation de la température moyenne mondiale depuis 1870, fondée sur une approche empirique utilisant des modèles de régression linéaire multiple et de bilan énergétique. Le panneau supérieur montre les anomalies de température globales (°F) à partir des observations en noir avec le résultat de la régression linéaire multiple en rouge (période de base 1901-1960). Les quatre panneaux inférieurs montrent la contribution estimée aux anomalies de la température moyenne mondiale à partir de quatre facteurs : la variabilité solaire ; les éruptions volcaniques ; la variabilité interne liée à El Niño / Southern Oscillation ; et le forçage anthropique. La contribution anthropique comprend une composante de réchauffement provenant des concentrations de gaz à effet de serre et une composante de refroidissement des aérosols anthropiques. (Source des données : adapté de Canty et al.). |
Chapitre 4: Modèles climatiques, scénarios et projections
Principale conclusion 1
Si les concentrations de gaz à effet de serre étaient stabilisées à leur niveau actuel, les concentrations actuelles entraineraient au moins 1,1°F (0,6°C) de réchauffement au cours de ce siècle par rapport aux dernières décennies (confiance élevée dans le réchauffement continu, confiance moyenne en quantité de réchauffement).
Principale conclusion 2
Au cours des deux prochaines décennies, l'augmentation de la température mondiale devrait se situer entre 0,5°F et 1,3°F (0,3°C -0,7°C) (niveau de confiance moyen). Cette fourchette est principalement due aux incertitudes dans les sources naturelles de variabilité qui affectent les tendances à court terme. Dans certaines régions, cela signifie que la tendance peut ne pas être distinguée de la variabilité naturelle (confiance élevée).
Principale conclusion 3
Au-delà des prochaines décennies, l'ampleur du changement climatique dépend principalement des émissions cumulatives de gaz à effet de serre et d'aérosols et de la sensibilité du système climatique à ces émissions (niveau de confiance élevé). Les changements projetés vont de 4,7° à 8,6°F (2,6° à 4,8°C) selon le scénario le plus élevé (RCP8,5) à 0,5 à 1,3°F (0,3 à 1,7°C) dans le scénario beaucoup plus bas (RCP2. 6), pour 2081-2100 par rapport à 1986-2005 (niveau de confiance moyen).
Principale conclusion 4
La concentration mondiale moyenne de dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) a dépassé 400 ppm, niveau atteint il y a environ 3 millions d'années, lorsque la température moyenne mondiale et le niveau de la mer étaient significativement plus élevés qu'aujourd'hui (niveau de confiance élevé). La poursuite de la croissance des émissions de CO2 au cours de ce siècle et au-delà entraînerait une concentration atmosphérique inconnue depuis des dizaines de millions d'années (niveau de confiance moyen). Le taux d'émission actuel de près de 10 GtC par an suggère qu'il n'y a pas d'équivalence climatique pour ce siècle au moins au cours des 50 derniers millions d'années (niveau de confiance moyen).
Principale conclusion 5
L'augmentation observée des émissions mondiales de carbone au cours des 15-20 dernières années a été cohérente avec des scénarios plus élevés (très haut niveau de confiance). En 2014 et 2015, les taux de croissance des émissions ont ralenti, la croissance économique étant devenue moins intensive en carbone (niveau de confiance moyen). Même si cette tendance se poursuit, cependant, elle ne permet pas encore de limiter l'augmentation de la température moyenne mondiale bien au-dessous de 2°C (3,6°F) au-dessus des niveaux préindustriels (confiance élevée).
Principale conclusion 6
La combinaison des résultats des modèles climatiques mondiaux et des modèles de réduction d'échelle dynamique et statistique utilisant des approches avancées de moyenne, de pondération et de mise à l'échelle des modèles peut aboutir à des projections futures plus pertinentes et robustes. Pour certaines régions, secteurs et impacts, ces techniques augmentent la capacité de la communauté scientifique à fournir des conseils sur l'utilisation des projections climatiques pour quantifier les changements et les impacts à l'échelle régionale (niveau de confiance moyen à élevé).
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| Les projections climatiques utilisées dans ce rapport sont basées sur les trajectoires de concentration représentatives de 2010 (RCP, à droite). Ils sont en grande partie conformes aux scénarios utilisés dans les évaluations précédentes, le Rapport spécial de 2000 sur les scénarios d'émissions (SRES, à gauche). Cette illustration compare les émissions annuelles de carbone SRES et RCP (GtC par an, première rangée), les émissions annuelles de méthane (MtCH4 par an, deuxième rangée), les émissions annuelles d'oxyde nitreux (MtN2O par an, troisième rangée), la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère (ppm, quatrième rangée), et la variation moyenne de la température mondiale par rapport à 1900-1960 telle que simulée par les modèles CMIP3 pour les scénarios SRES et les modèles CMIP5 pour les scénarios RCP (°F, cinquième rangée). Notez que la température moyenne globale des simulations SRES A1FI n'est disponible qu'à partir de quatre modèles climatiques globaux. (Données du GIEC-DDC, IIASA, CMIP3 et CMIP5). |
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| Anomalies de la température moyenne mondiale (°F) par rapport à 1976-2005 pour quatre scénarios RCP, 2,6 (vert), 4,5 (jaune), 6,0 (orange) et 8,5 (rouge). Chaque ligne représente une simulation individuelle issue de l'archive CMIP5. Toutes les simulations RCP avec des sorties de température annuelles ou mensuelles ont été utilisées ici. Les valeurs indiquées ici ont été calculées par incréments de 0,5°C; Comme toutes les simulations n'atteignent pas l'incrément de 0,5°C avant la fin du siècle, de nombreuses lignes se terminent avant 2100. (Source de la figure: adapté de Swain et Hayhoe 2015). |
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| Comme la modélisation du climat a évolué au cours des 120 dernières années, des quantités croissantes de sciences physiques ont été incorporées dans les modèles. Cette illustration montre quand divers composants du système climatique sont régulièrement inclus dans les simulations de modèles climatiques globaux. |
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| Les modèles climatiques mondiaux CMIP5 fonctionnent généralement à des échelles spatiales horizontales plus grossières de l'ordre de 30 à 200 milles (50 à 300 km), tandis que les modèles climatiques régionaux ont des résolutions beaucoup plus fines, de l'ordre de 10 à 50 km. Cette illustration compare les précipitations moyennes annuelles (en millimètres) pour la période historique 1979-2008 en utilisant (a) une résolution de 250 km ou 150 miles avec (b) une résolution de 15 miles ou 25 km pour illustrer l'importance de l'échelle spatiale dans la résolution caractéristiques topographiques clés, en particulier le long des côtes et dans les zones montagneuses. Dans ce cas, les deux simulations sont effectuées par le GFDL HIRAM, un modèle expérimental à haute résolution. (Source de l'illustration : adapté de Dixon et al., 2016). |
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| La fraction de la variance totale des prédictions de la température moyenne de surface de l'air expliquée par les trois composantes de l'incertitude totale est montrée pour les 48 états contigus (des résultats similaires sont observés pour Hawai'i et Alaska, non montrés). Les régions oranges représentent l'incertitude humaine ou du scénario, les régions bleues représentent l'incertitude du modèle et les régions vertes représentent la composante de la variabilité interne. À mesure que la taille de la région diminue, l'importance relative de la variabilité interne augmente. En interprétant cette illustration, il est important de se rappeler qu'elle montre les sources d'incertitude fractionnaires. L'incertitude totale augmente avec le temps. (Source de l'illustration : adapté de Hawkins et Sutton 2009). |
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