L’énergie du soleil interagit avec la terre, l’eau et l’air
La Terre est continuellement baignée par l’énergie du soleil. Une partie de l’énergie qui arrive sur Terre est réfléchie dans l’espace, une autre partie est absorbée directement par l’atmosphère, et le reste se déplace à travers l’atmosphère jusqu’à la surface. L’énergie solaire réchauffe la terre et l’eau à la surface, et à leur tour, elles émettent de la chaleur. Cette chaleur contribue à réchauffer davantage l’atmosphère. Le mélange de gaz dans notre atmosphère empêche une partie de l’énergie thermique de s’échapper directement dans l’espace, de la même manière qu’une couverture garde la chaleur près de votre corps. Ce processus est l’effet de serre naturel, et il maintient la Terre suffisamment chaude pour permettre la vie.
Énergie entrante – Énergie sortante = Forçage radiatif
Conformément aux lois fondamentales de la thermodynamique, lorsque la Terre absorbe de l’énergie du soleil, elle doit éventuellement émettre une quantité égale d’énergie vers l’espace. La différence entre le rayonnement entrant et le rayonnement sortant est connue sous le nom de forçage radiatif (FR) d’une planète. De la même manière que l’application d’une force de poussée à un objet physique le déséquilibrera et le fera bouger, un facteur de forçage climatique modifiera le système climatique. Lorsque les forçages font que l’énergie entrante est supérieure à l’énergie sortante, la planète se réchauffe (RF positif). Inversement, si l’énergie sortante est supérieure à l’énergie entrante, la planète se refroidira.
Facteurs climatiques naturels et anthropiques
Avant 1750, avant la révolution industrielle, le RF moyen de la Terre est resté relativement stable. Pour documenter la façon dont l’atmosphère a changé depuis lors, les scientifiques calculent les niveaux actuels de RF comme s’ils étaient nuls en 1750. Source : GIEC AR5 WG1 Figure SPM.5.
Une autre façon de se référer aux forçages climatiques est de les appeler des facteurs climatiques. Les facteurs climatiques naturels comprennent les changements de la production d’énergie du soleil, les changements réguliers du cycle orbital de la Terre et les grandes éruptions volcaniques qui envoient des particules réfléchissant la lumière dans la haute atmosphère. Les facteurs climatiques d’origine humaine, ou anthropiques, comprennent les émissions de gaz qui piègent la chaleur (également appelés gaz à effet de serre) et les changements dans l’utilisation des terres qui font que celles-ci réfléchissent plus ou moins l’énergie solaire. Depuis 1750, les facteurs climatiques d’origine humaine ont augmenté, et leur effet domine tous les facteurs climatiques naturels.
Combien le forçage radiatif sera-t-il élevé à l’avenir?
Les climatologues ont défini quatre scénarios possibles pour l’avenir qu’ils utilisent comme entrées cohérentes pour calculer le climat dans le futur. Chaque scénario est basé sur une trajectoire future plausible concernant les émissions mondiales de gaz à effet de serre. Les scénarios, connus sous le nom de « Representative Concentration Pathways » ou RCP, précisent l’ampleur du forçage radiatif (FR) en 2100 par rapport à 1750. Pour plus d’informations sur les RCP, voir l’encadré SPM.1 du GIEC WGI AR5 (dernière page du résumé pour les décideurs).
Source : Résumé du cinquième rapport d’évaluation du GIEC à l’intention des décideurs, figure SPM.5 et encadré SPM.1.
Réaction : Amplification des forçages initiaux
Les facteurs climatiques peuvent également déclencher des rétroactions qui intensifient ou affaiblissent le forçage initial. Par exemple, le forçage dû à l’augmentation des gaz à effet de serre augmente également l’évaporation, ce qui augmente la vapeur d’eau dans l’atmosphère et intensifie le forçage dû aux gaz à effet de serre.
Si nous stabilisons les facteurs climatiques anthropiques qui augmentent actuellement le forçage radiatif de l’atmosphère, le bilan énergétique et le climat de la Terre finiront par atteindre un nouvel état d’équilibre où des quantités égales d’énergie sont transférées dans et hors du système ; quand cela se produira reste une question ouverte.
Plus d’informations
Climate Change 2013 : The Physical Science Basis
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat Cinquième rapport d’évaluation (AR5) Groupe de travail 1 (WGI) Résumé pour les décideurs (SPM)
Forçage radiatif du changement climatique
Rapport du National Research Council
Comparaison des scénarios SRES et RCP
Partie du Guide du débutant sur les voies de concentration représentatives, de Skeptical Science
Liens de données
Données de forçage climatique paléo- et historique de la NOAA
Accéder à une gamme de données proxy utilisées pour calculer le forçage radiatif dans le passé.
Viseur interactif de données atmosphériques
Sélectionnez des sites d’échantillonnage sur une carte, puis générez des graphiques ou téléchargez des données sur la concentration de divers gaz dans l’atmosphère.