Le climat: la terre et les hommes

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Au cours de son histoire, notre planète a connu des conditions climatiques très diverses. Comment fonctionne la machine climatique ? Qu’est-ce que le climat global ? Pourquoi et comment a-t-il changé au cours des temps géologiques ? Comment se situe le changement climatique en cours dans ce contexte géologique et historique ? Le réchauffement en cours est marqué par des phases d’accélération et de ralentissement, et des amplitudes différentes selon les régions. Comment faire la part des facteurs naturels et des activités humaines dans ce réchauffement récent ? À quels risques climatiques serons-nous amenés à faire face, pour les prochaines décennies, et les prochains siècles ?

Les sciences du climat ont construit des méthodes d’observation, d’analyse, de modélisation et de reconstitution des climats passés qui permettent de répondre à ces questions. Cet ouvrage, clair et précis, présente ainsi les acteurs du climat, leurs interactions, leurs échanges avec toutes les composantes de l’environnement terrestre, cet environnement qui est à la fois conditionné par le climat et affecte son évolution. Il en résulte un système qui génère sa propre variabilité, et peut produire des variations abruptes, comme en témoignent les climats passés. C’est également un système qui va réagir à des perturbations, qu’elles soient naturelles ou liées à l’influence humaine, avec des mécanismes complexes de rétroactions. La modélisation du climat est donc centrale pour décrypter les causes des changements récents ou passés, et pour anticiper les futurs possibles.

Table des matières

Table des matières
Le climat: la terre et les hommes 1
Table des matières 4
Préface 10
Avant-propos 12
Introduction 14
1. Le système climatique : l’atmosphère et l’océan 18
1.1 La Terre, planète chauffée par le Soleil 18
1.2 L’atmosphère 21
1.3 L’océan 32
1.4 Échanges atmosphère océan 36
1.5 Conclusion 37
2. Les acteurs du climat et leurs interactions 40
2.1 Le cycle de l’eau 40
2.2 Le cycle du carbone 43
2.3 L’effet de serre 49
2.4 Les nuages 58
2.5 Les aérosols 60
2.6 Rôle de l’océan dans la machine climatique 64
2.7 Interactions cryosphère-climat 66
2.8 Interactions biosphère continentale - climat 69
2.9 Interactions du climat avec les continents et la lithosphère 71
2.10 Les échanges de matière et les temps caractéristiques des processus climatiques 73
2.11 Forçages, rétroactions et sensibilité climatique 74
2.12 Conclusion 75
3. Diversité des climats et variabilité à grande échelle 78
3.1 La diversité des climats 78
3.2 Les modes de variabilité : oscillationso céan-atmosphère 82
3.3 Conclusion 89
4. La modélisation du climat 90
4.1 Une évolution rapide des modèles de climat 91
4.2 Les fondements des modèles de climat 94
4.3 L’ajustement des modèles 105
4.4 Les modèles de complexité intermédiaire 117
4.5 Les modèles régionaux 117
4.6 Conclusion 119
5. Le réchauffement 120
5.1 Les températures mesurées depuis 1880 120
5.2 Des témoins du réchauffement dans l’environnement 126
5.3 Qu’est-ce qui peut faire changer le climat ? 132
5.4 Conclusion 135
6. Les perturbations du climat, facteurs anthropiques et naturels 136
6.1 Le dioxyde de carbone CO2 136
6.2 Autres gaz à effet de serre 141
6.3 La part des divers gaz à l’effet de serre additionnel 146
6.4 Le changement d’usage des sols 148
6.5 Les autres causes possibles de perturbation du climat 150
6.6 Effet combiné des différentes perturbations 153
6.7 Détection et attribution des perturbations anthropiques sur le climat récent 154
6.8 Conclusion 159
7. Variations passées du climat 160
7.1 Forçages et rétroactions 161
7.2 Archives et proxies 167
7.3 Les derniers 60 millions d’années : de la Terre « serre » à la Terre « glaciaire » 172
7.4 Instabilités abruptes 184
7.5 Le dernier millénaire 190
7.6 Changements climatiques en cours et futurs dans la perspective de l’évolution passée du climat 200
7.7 Conclusion 202
8. Quel climat demain ? 208
8.1 Tester un ensemble de possibles : les trajectoires radiatives représentatives 209
8.2 Les projections climatiques 210
8.3 Couplage entre le climat et le cycle du carbone 213
8.4 Incertitudes sur l’amplitude du réchauffement simulé 215
8.5 Incertitudes et horizon temporel 217
8.6 Cycle hydrologique et extrêmes de précipitation 220
8.7 La fonte de la calotte glaciaire et la circulation thermohaline de l’océan 221
8.8 Traduction environnementale, études de vulnérabilité et d’impacts 223
8.9 Conclusion 228
9. Conclusion 230
Index 232
Des livres récents sur le climat 238
Des sites internetqui parlent du climat 240

Compléments