Activité N°1 : Climatologie et Météorologie

Ce chapitre explore les éléments fondamentaux du climat de notre planète.

• Définition du climat et distinction avec la météorologie :
• Le climat est l'ensemble des grandeurs atmosphériques observées dans une région donnée sur une période prolongée. Par exemple, la température moyenne, la pression atmosphérique, l'humidité, la pluviométrie et la vitesse du vent sont des composants du climat.
• La météorologie, en revanche, se concentre sur l'étude des phénomènes atmosphériques à court terme, souvent sur quelques jours, et comprend des mesures comme la température, la pression, l'humidité, la pluviométrie, la nébulosité et la vitesse du vent.
• Définition de la climatologie :
• La climatologie analyse les variations du climat sur des échelles de temps plus longues, telles que des décennies ou des siècles, que ce soit à l'échelle locale ou mondiale.
• Indicateurs du climat global :
• La température moyenne de surface de la Terre est le principal indicateur du climat global.
• D'autres indicateurs incluent le volume des océans (niveau marin) et l'étendue des glaces et des glaciers.
• Les variations du climat dans le passé peuvent être reconstruites à partir d'archives climatiques telles que les carottes de glace et la palynologie.
• Depuis un siècle et demi, la Terre a connu un réchauffement global d'environ +1°C, attribué aux émissions de gaz à effet de serre (GES) comme le CO2 et le CH4, ainsi qu'au forçage radiatif associé.

Introduction au Réchauffement Climatique

Mécanisme du Réchauffement Climatique

Le réchauffement climatique observé au cours des 150 dernières années est attribué à une augmentation de la différence entre l'énergie solaire reçue par la Terre et l'énergie thermique réémise par celle-ci. En d'autres termes, la Terre absorbe davantage de rayonnement thermique émis par sa surface qu'elle n'en renvoie vers l'espace.

Le bilan radiatif de la Terre, qui représente le rapport entre l'énergie reçue et celle émise, détermine sa température. Les modifications de ce bilan, appelées forçage radiatif, peuvent être positives (augmentation de l'énergie accumulée et réchauffement global) ou négatives (diminution de l'énergie accumulée et refroidissement).

Complexité du Climat

L'analyse scientifique, basée sur des observations, des modèles théoriques et des simulations numériques, conclut que l'activité humaine est responsable de l'augmentation de la température moyenne depuis l'ère industrielle. Les principales sources de gaz à effet de serre (GES) émis par l'homme sont le CO2 (dû à la combustion d'hydrocarbures, la déforestation, etc.) et le CH4 (provenant des fuites de gaz naturel, de la fermentation, etc.).

Les modèles prévoient une augmentation significative de la température moyenne, de l'élévation du niveau des océans, des modifications des régimes de pluie et des événements climatiques extrêmes, ainsi qu'une acidification des océans avec des impacts majeurs sur les écosystèmes.

Explication de l'Effet de Serre

L'effet de serre, un phénomène naturel, est causé par les gaz à effet de serre présents dans l'atmosphère. Ces gaz absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre et réémettent cette énergie vers sa surface, contribuant ainsi au réchauffement. Sans cet effet, la température au sol serait bien plus basse.

Cependant, l'activité humaine perturbe cet équilibre en augmentant les concentrations de gaz à effet de serre, notamment le CO2 et le CH4.

Les Effets des Gaz à Effet de Serre

Le réchauffement climatique est directement lié au déséquilibre du bilan radiatif terrestre induit par les activités humaines. Les émissions de GES ont fortement augmenté depuis l'ère industrielle, ce qui a contribué à l'augmentation de la température moyenne, du niveau des océans, et à d'autres changements climatiques.