Les résultats : les températures

Conférence de presse

La température moyenne planétaire est un très bon indicateur de l’évolution climatique dans la mesure où elle traduit de manière synthétique la réponse du climat à différents facteurs, qu’ils soient d’origine naturelle ou humaine.

Facteurs d’évolution de la température moyenne entre 1850 et 2005

Certaines simulations additionnelles recommandées dans le cadre de CMIP-5 ont pour objectif de mener des études de détection et d’attribution du changement climatique sur la période 1850-2005 :

  • détecter un changement climatique, c’est répondre à la question : l’évolution climatique constatée n’est-elle due qu’à la variabilité interne de l’atmosphère interagissant avec l’océan, les surfaces continentales… ou bien est-elle due à un facteur externe inconnu ?
  • attribuer un changement climatique, c’est évaluer l’importance relative des différents facteurs qui peuvent expliquer un changement climatique détecté dans les observations.

La figure ci-dessous montre l’évolution de la température moyenne de la planète sur la période 1850-2005 simulée par les deux modèles climatiques en tenant compte :

  • des seuls facteurs externes naturels (variabilité solaire et volcanisme) (en bleu)
  • de ces facteurs auxquels s’ajoutent ceux d’origine humaine (augmentation des concentrations des gaz à effet de serre, modification de la concentration des aérosols) (en orange).


Évolution de 1850 à 2000 de la température annuelle moyenne à la surface de la Terre par rapport à la température moyenne de la période 1901-2000 prise comme référence, mesurée (courbe noire) et calculée par les modèles du CNRM-CERFACS (traits pointillés) et de l’IPSL (traits pleins). Les courbes bleues ne tiennent compte que des forçages naturels (variabilité solaire et volcans) tandis que les courbes oranges tiennent compte des forçages naturels et des forçages anthropiques (gaz à effet de serre et aérosols). Pour chacune des courbes, les résultats ont été obtenus à partir d’une dizaine de simulations dont la moyenne correspond à la courbe et la variation autour de cette moyenne à l’enveloppe colorée. La période 1901-2000 de référence sert de passage par zéro pour les différentes courbes. © IPSL / CNRM / CERFACS (figure réalisée par Patrick Brockmann)


Des analyses poussées devront être conduites à partir de ces simulations avant d’arriver à des conclusions sur la quantification des différentes contributions. Cependant, il apparaît déjà que la réponse aux seuls facteurs naturels ne permet pas d’expliquer le réchauffement moyen constaté à partir de la seconde moitié du XXe siècle (voir ci-dessous). Ce constat reste concordant avec les conclusions du GIEC en 2007.

Évolution de la température moyenne entre 1850 et 2300

La figure ci-dessous représente l’évolution de la température moyenne de la planète sur la période 1850-2300, telle qu’elle est simulée par les deux modèles climatiques français :

  • sur la période 1850-2005, l’ensemble des facteurs naturels et d’origine humaine ont été pris en compte et les simulations sont en bon accord avec l’évolution observée (en noir) ;
  • à partir de 2006, les résultats jusqu’en 2100 ou 2300 dépendent du choix du scénario RCP :
    • le réchauffement calculé pour le scénario le plus sévère (RCP8.5) prévoit une augmentation de la température moyenne atteignant 3,5 à 5°C entre les années 1990 et 2090 ; l’une des principales nouveautés est la simulation d’un réchauffement de 6 à 7°C supplémentaires lorsque ce scénario est prolongé jusqu’en 2300 ;
    • en revanche, pour le scénario le plus optimiste comme RCP2.6, qui ne peut être atteint que par l’application de politiques climatiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre, le réchauffement se stabilise dès 2100 à une valeur voisine de 2°C par rapport à la période pré-industrielle.

Pour un même scénario, les changements de température sont sensiblement différents pour les deux modèles. Suivant le scénario, les réchauffements calculés par le modèle de l’IPSL sont environ 0,4° à 1°C plus importants en 2100 que ceux du modèle du CNRM-CERFACS.


Évolution de 1850 à 2300 de la température annuelle moyenne à la surface de la Terre par rapport à la température moyenne de la période 1901-2000 prise comme référence, mesurée (courbe noire) et calculée par les modèles du CNRM-CERFACS (traits pointillés) et de l’IPSL (traits pleins) pour les différents scénarios RCP : RCP2.6 (le plus optimiste), RCP4.5, RCP6.0 et RCP8.5 (le plus sévère). © IPSL / CNRM / CERFACS (figure réalisée par Patrick Brockmann)

Cartographie des évolutions de la température pour le prochain siècle

Les simulations à échéance 20-30 ans et 100 ans précisent les grandes caractéristiques des changements présentés dans le 4e rapport du GIEC en 2007.
Durant les premières décennies du XXIe siècle, le réchauffement dépend peu du scénario considéré : il est relativement uniforme sauf dans les régions arctiques affectées par la fonte de la glace de mer.
À plus longue échéance (une centaine d’années), le réchauffement est plus intense sur les continents que sur les océans et est amplifié dans les régions polaires. L’hémisphère sud, principalement couvert d’océans, se réchauffe moins que l’hémisphère nord.

Des analyses plus fines permettront à l’avenir de déterminer le rôle spécifique des différents types d’aérosols et de l’utilisation des sols dans les signatures régionales, en particulier dans les modifications de saisonnalité, dans la variabilité interannuelle et dans les extrêmes climatiques.


Différences de température à la surface de la Terre entre la température moyenne de la période 2071-2100 et celle de la période 1971-2000, calculées par les modèles du CNRM-CERFACS et de l’IPSL pour le scénario moyen RCP 4.5. À l’échelle des grandes régions et pour un scénario donné, le modèle de l’IPSL prévoit un réchauffement plus important que celui du CNRM-CERFACS pour une perturbation radiative (énergétique) donnée. © Patrick Brockmann (LSCE/IPSL, CEA/CNRS/UVSQ)

Le contexte paléoclimatique

La transition entre le climat du dernier maximum glaciaire, il y a 21 000 ans, et la période actuelle représente une augmentation de la température globale de l’ordre de 4 à 5°C. Au dernier maximum glaciaire, les continents de l’hémisphère nord étaient recouverts de calottes de glace culminant à environ 3 000 mètres en Amérique du Nord et en Scandinavie. Avec la fonte des calottes, ces régions sont devenues des zones de très fort réchauffement (voir figure ci-dessous). La principale contribution à l’augmentation des températures a eu lieu sur une période d’environ 9 000 ans durant la déglaciation. Or, à l’échelle globale, ce réchauffement est du même ordre de grandeur que ce qui est projeté pour les 100 à 150 prochaines années par le scénario moyen (RCP4.5). Ainsi, la rapidité et l’amplitude du réchauffement projeté pour le XXIe siècle correspondent à des modifications profondes du climat.

Par ailleurs, les reconstructions paléoclimatiques(2) mettent en évidence, du dernier maximum glaciaire à la période préindustrielle, un réchauffement plus important sur les continents de l’hémisphère nord et une amplification polaire plus marquée. Ces caractéristiques sont similaires à celles des projections futures. De plus, les reconstructions indiquent que les modèles utilisés ont tendance à sous-estimer l’amplification polaire.

Des comparaisons plus complètes entre climats passés et futurs permettront une meilleure évaluation de la capacité des modèles à représenter un climat différent du climat actuel. Il s’agira en outre d’estimer les risques de dépassement des seuils critiques dans le futur.


Différences de température à la surface de la Terre entre la température moyenne de la période 1971-2000 et celle du dernier maximum glaciaire, il y a environ 21 000 ans, calculées par les modèles du CNRM-CERFACS et de l’IPSL. © IPSL / CNRM / CERFACS (figure réalisée par Patrick Brockmann)

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Note(s): 
  1. À l’échelle des grandes régions et pour un scénario donné, le modèle de l’IPSL est plus sensible que celui du CNRM-CERFACS, c'est-à-dire que les températures augmentent davantage pour une perturbation radiative (énergétique) donnée.
  2. obtenues à partir de différents enregistrements marins, terrestres ou bien à partir de glaces polaires