I — Les modèles climatiques

Cours — Le climat du futur

0/2

II — Les scénarios d’évolution du climat

Le climat du futur — Enseignement Scientifique Terminale

📘 Les modèles climatiques

Les modèles climatiques reposent sur des équations mathématiques décrivant les mécanismes physiques, biologiques et chimiques du système Terre. La Terre est découpée en mailles pour faciliter les calculs. Les modèles sont validés par comparaison avec des données passées et permettent des projections climatiques à différentes échelles.

📐 Les principes de modélisation

Les mécanismes du système climatique se répartissent en trois catégories :

Catégorie	Exemples
Mécanismes physiques	Courants océaniques, vents, échanges d’énergie, effet de serre, albédo
Mécanismes biologiques	Évapotranspiration, respiration, photosynthèse
Mécanismes chimiques	Chimie de l’atmosphère (formation de l’ozone, destruction du méthane)

Schéma des mécanismes du système climatique pris en compte dans les modèles : interactions entre les sous-systèmes (atmosphère, océan, cryosphère, biosphère terrestre, surfaces continentales). Chaque sous-système échange de l'énergie, de l'eau et de la matière avec les autres (échanges biogéochimiques). — *Mécanismes du système climatique : interactions entre atmosphère, océan, cryosphère, biosphère et lithosphère*

Illustration du maillage de la Terre pour la modélisation climatique : la Terre est découpée en cubes tridimensionnels (mailles) dont la taille varie selon la précision du modèle (200 km pour les modèles du GIEC, 50 km pour Météo-France). Chaque maille correspond à une zone dans l'atmosphère, l'océan ou la lithosphère où les équations sont résolues. — *Maillage de la Terre : découpage en cubes (mailles) pour que les supercalculateurs résolvent les équations dans chaque zone*

Schéma des principes de la modélisation climatique : (1) description des mécanismes physiques/biologiques/chimiques des sous-systèmes, (2) mise en équation de ces mécanismes, (3) codage informatique, (4) introduction de variables (intensité solaire, émissions CO₂), (5) résolution par supercalculateurs, (6) résultats = projections climatiques. — *Principes de la modélisation climatique : équations → code → supercalculateurs → projections*

Variables introduites dans les modèles : intensité du rayonnement solaire, émissions de CO₂, déforestation, etc.
• Maillage GIEC : 200 à 300 km.
• Maillage Météo-France (« Arpège-Climat ») : 50 km (plus précis pour la France).
• Actuellement : ~20 centres climatiques mondiaux, ~40 modèles.

📐 La validité des modèles

Image illustrant la validation des modèles climatiques par comparaison avec la couverture nuageuse observée : les modèles sont testés sur des données historiques connues (les résultats des calculs doivent correspondre aux mesures passées) et sur des paléoclimats reconstitués (pollens, fossiles, δ¹⁸O) pour vérifier leur réalisme. — *Validation des modèles : comparaison avec les données historiques observées et les paléoclimats reconstitués*

Les modèles sont testés de deux façons :
1️⃣ Sur les données historiques : vérification que les résultats correspondent aux observations passées.
2️⃣ Sur les paléoclimats : vérification que les calculs correspondent aux indices géologiques (pollens, δ¹⁸O, fossiles).

📐 Les projections climatiques du GIEC

Graphique du GIEC montrant la simulation de l'augmentation de la température d'ici 2100 pour deux scénarios : scénario optimiste (réduction drastique des émissions de GES) → augmentation limitée à +1,5-2°C ; scénario pessimiste (augmentation des émissions) → augmentation pouvant atteindre +4-5°C. L'anomalie de température est exprimée par rapport à la température moyenne de 1986-2005. — *Projections climatiques GIEC jusqu’en 2100 : scénario optimiste (+1,5-2°C) vs pessimiste (+4-5°C)*

• GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) : organisme étudiant les impacts de l’activité humaine sur le climat ; utilise les modèles pour faire des simulations et proposer des stratégies d’atténuation.
• Anomalie de température : écart entre la température mesurée et la température moyenne normale (sur ≥30 ans).

💡 À retenir

• Modèles climatiques : équations mathématiques décrivant physique + biologie + chimie du système Terre.
• Maillage : GIEC = 200-300 km ; Météo-France = 50 km.
• Validation : comparaison avec données historiques ET paléoclimats.
• GIEC : combine les modèles pour projections globales à l’horizon 2100.
• Anomalie de température = écart par rapport à la moyenne historique (≥30 ans).

Assistance

Entreprise

Juridique