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Energie, Structures, Espace, Climat, Réalisations, Calculs, Forum, Environnement, Poésie, Sciences ...

CLIMAT

Le 12.01.2016 COP21 et après ? >>
Le 11.01.2016 Un peu de météo >>
Le 29.11.2015 Les chiffres du CO2 >>
Le 04.10.2015 Inondations >>
Le 18.09.2015 L'Arctique >>
Le 20.04.2015 Conférence sur le Climat >>
Le 18.02.2015 Les glaces en Antarctique >>
Le 02.01.2015 L'Anthropocène >>
Le 23.12.2014 Mots clés du Climat >>

Le 12.01.2016

COP 21 : et après  ?
Le rapport de la Convention-cadre sur les changements climatiques (COP21) est constitué de deux parties distinctes : 

  • 6 chapitres (page 2 à 23) : Adoption, Contributions prévues déterminées au niveau national, Décisions visant à donner effet à l’Accord [4 à 16], Action renforcée avant 2020 [16 à 21], Entités non parties, Questions administratives et budgétaires. 
  • une annexe (page 23 à 39) qui contient 29 articles. 
Comme tout rapport de ce genre (universel, diplomatique, original en anglais) la lecture en est assez indigeste ! 
 
Il faut noter que les verbes ‘décide’, ‘demande’ et ‘invite’ apparaissent respectivement 51, 47 et 12 fois. De bonne augure.

 
Qu’en retenir ? 
Je vous en reparle ...
Logo des Nations Unies
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Le 11.01.2016

Un peu de météo
Revenons dans le quotidien. Vous voulez savoir précisément quel temps il va faire dans l’heure qui suit ? 
 
Je conseille ce que j’appellerai une « triangulation » entre 3 sites qui permet un bon recoupement dans l’instant et pour un futur proche: 


  • Le site de météo France qui donne des prévisions fiables jusqu’à 3 jours, voire au-delà (indice de confiance 3/5 jusqu’à 6 jours),
Les prévisions de MétéoFrance sont données maintenant par tranche de 3 h sur le jour courant et le lendemain, par tranches de 6 h sur les 5 jours suivants (avec un indice de confiance pour les 3 derniers). 
Ensuite les tendances pour les 7 jours suivants sont fournies avec un indice confiance qui peut être faible (2) pour les 4 derniers.

site de météoFrance
Photo satellite de SAT24
  • La photo satellite de SAT24 qui permet :
    • de voir la dynamique de la couche nuageuse sur les 2 heures précédentes avec des images prises tous les 1/4 d'heure  
    • et d’anticiper ainsi l’éclaircie à venir !
(attention parfois aux artefacts liés à une position rasante des rayons solaires)

Outre l'Europe, tous les continents sont + ou - accessibles.
le site de météociel,
  • Les observations individuelles collectées par le site de météociel.
Ces information locales fournies par des personnes privées forment un complément intéressant.
Il suffit de s'inscrire pour participer.
Concernant MétéoFrance, pour se distraire, la nouvelle application (Climat HD) qui vous permettra de vous projeter dans le climat futur de votre région ...
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Le 29.11.2015

Les chiffres du CO2
Comment s’y retrouver dans les articles, les commentaires, les publications, les commentaires de commentaires, les spécialistes, les journalistes, ceux qui se pensent spécialistes, les ayatollahs, les agnostiques, …. 

Petite tentative pour y voir + clair (ce n’est pas gagné !)

D'ailleurs, qui a vraiment parcouru et lu les publications du GIEC ...(IPCC en anglais) ?
J'avoue que le sujet est ardu, il faut de la patience.
Accès aux rapports ici (en anglais).

Reprenons depuis le début.
 
Depuis plus de 800 000 ans (il faut bien prendre une borne dans le passé !) jusqu’au milieu du XIXème siècle, début de l’ère industrielle, la teneur en CO2 dans l’atmosphère a fluctué grosso-modo entre 200ppm et 300 ppm.

(1ppm= 1 partie par million = 10-6, en volume). 
corrélation CO2/Température dans le passé
Reconstructions de la température annuelle en Antarctique (en degré Celsius) et de la concentration en CO2 (en partie par million en volume) à partir de la carotte de glace forée à EPICA Dome C.  
Credit Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (LGGE) Grenoble. 

L’analyse spectrale de ces fluctuations fait ressortir les périodes principales (~ 20000, 40000, 110000 ans) des 3 cycles astronomiques de Milankovitch (excentricité, obliquité, précession) sur lesquels l’homme n’a aucune prise et que, d’ailleurs, l’homme ne ressent pas lors de sa courte existence (échelles de temps très différentes).  

Soyons clair : la corrélation entre CO2 et Température, flagrante sur cette figure, ne signifie pas que le CO2 est obligatoirement la cause des variations de température : ces fluctuations sont avant tout le fait des cycles astronomiques.
Toutefois le même type d’analyse sur des périodes récentes (-20000ans) suggère que CO2 et Température en Antarctique ont commencé à augmenter en même temps. Le CO2 peut être fortement soupçonné d’être l’un des principaux acteurs des réchauffements passés.  
Le plus important à retenir ici est la corrélation δCO2 <> δT
Rappelons au passage que c'est la présence des GES (dont le CO2) dans l’atmosphère durant des centaines de milliers d'années qui a permis l’instauration d’un équilibre thermique à la surface de la terre par l’effet de serre dit « naturel ».

Grâce à lui la température moyenne à la surface du globe est de 15°C (288K) et la vie a pu s’y développer.

A partir de la loi de Planck simplifiée (ou loi de Stefan) : Φ=σ.T4,
la terre en l’équilibre émet autant d’énergie (σ.2884 = 390W/m2) qu’elle en reçoit (168+324-78-24=390 W/m2).

Dans le bilan global, que j'ai essayé de résumer ci-contre, l’absorption d'une partie de l'énergie par les gaz à effet de serre (H2O, CO2, CH4, N2O, O3, …) dans l’atmosphère joue donc un rôle vital

Ce bilan, exhaustif, exprime l'ensemble des échanges énergétiques (Espace - Atmosphère - Terre) et l'équilibre qui en résulte.
Bilan radiatif de la terre
Reprenons à notre analyse : donc il y a 800 000 ans, hier à l’échelle de l’histoire de la terre, les hominidés s’étaient depuis longtemps diversifiés en plusieurs espèces (homo erectus, homo sapiens, homo néanderthalensis, …). 
 
Pendant ces 800 000 ans l’espèce humaine a subi des changements climatiques « naturels » liés à ces paramètres astronomiques, a résisté, s'est adaptée. 
Avec bien entendu, comme toujours aujourd’hui, le cycle des saisons (lié à l’inclinaison de l’axe de rotation de la terre sur le plan de l’écliptique) qui rythme notre climat sur l’année. 
les saisons autour du soleil
Les variations de cette concentration de CO2 ont été de ±20% autour de la valeur moyenne (250ppm) pendant 800000 ans. Les changements les plus rapides (voir courbe plus haut) entre les extrêmes (200ppm/300ppm) ont pris … plusieurs milliers d’années.  

Le cycle du carbone permet de réguler ces fluctuations (échanges biologiques et échanges physico-chimiques). 
Quid aujourd’hui ? 
C’est un fait établi ce mois-ci : la concentration en CO2 dans l’atmosphère vient de dépasser le seuil symbolique des 400ppm …  

Cette concentration, qui était autour de 280ppm au début du XIXème siècle, a donc augmenté, de manière exponentielle, de 40% en l’espace de 200 ans.
Si je trace la courbe temporelle depuis les temps reculés, c’est l’équivalent d’un Dirac





Par ses activités, l’homme a complètement changé l’échelle de temps, j'allais dire les règles du jeu ... 
représentation simplifiée d'un Dirac
Moise et les tables de la loi
La corrélation δCO2 <> δT des archives climatiques vue plus haut parle d’elle-même : l’augmentation des concentrations actuelles en CO2 ne peut que produire un réchauffement … 

Pas besoin d’être devin pour trouver l’origine de cet afflux de Carbone : le lien de cause à effet est à trouver principalement dans la combustion massive de nos énergies fossiles depuis le début du XIXème siècle.

Pétrole, gaz, charbon. Les lois de la chimie sont là : 
La combustion de l’essence : C8H8 + 10 O2 8 CO2 + 4 H2
La combustion du charbon : C + O2CO2 [+ 33 kJ/g C] 
La combustion du gaz (méthane, butane) :  
CH4 + 2 O2CO2 + 2 H2O [+ 56kJ/g] 
2 C4H10 + 13 O28 CO2 + 10 H2O [+ 50kJ/g]  
 
Avant 1800, quasiment zéro CO2 d’origine fossile était émis.  

Connaissant les masses de combustible fossiles extraites depuis surtout 1850, les scientifiques en ont déduit les masses de CO2 et équivalents émises.  
Aujourd’hui nous ne sommes pas loin de 50Gt/an de GES équivalent CO2 pour l’ensemble de la planète … 

Cet historique ci-contre est extrait d’une récente publication du GIEC [Climate Change 2014, Synthesis Report, Summary for Policymakers].

Les scientifiques estiment que nous avons rejeté 750 Gt d’équivalent CO2 entre le début de la révolution industriel et l’année 1970 (1G= 1giga = 109= 1 milliard), et pratiquement le double (1250Gt) depuis cette date à aujourd’hui ! 
les émissions de GES depuis le début de l'ère industrielle
Certes les écosystèmes terrestres et océaniques (cycle et réservoirs du Carbone : atmosphère, biosphère, océan, sous-sol) ont une grande capacité à absorber une proportion non négligeable des émissions anthropiques de CO2.
Certains auteurs estiment même que près de la moitié du CO2 d’origine anthropique émis depuis le début de l’ère industrielle aurait été capté. C'est un point que j'aimerais vérifier.

Mais le bilan n’est pas vraiment neutre, l’atmosphère reste le réservoir le plus affecté par les activités anthropiques : la quantité de carbone absorbée y a augmenté de près de 40 % par rapport à l’ère préindustrielle. 
 
D’où ces 400 ppm
Plus de CO2, dont plus d’absorption de rayonnement IR dans l’atmosphère, conduisant à un déséquilibre dans le bilan radiatif de la terre présenté plus haut.
Le rééquilibrage de ce bilan thermique a pour conséquence une augmentation de la température moyenne (rétroaction).

Pour donner un ordre d’idée, dans la loi de Planck, un accroissement de (15°C > 17°C) aboutit à une augmentation de flux radiatif de ~ 10W/m2 .
le cycle du carbone
Taille des réservoirs aux temps préindustriels en milliards de tonnes d’équivalent 
CO2 en noir et leur variation sur la période 1750-2011 en rouge. Source.
Le sujet est vaste...

Disons rapidement quand même (cela mériterait un développement) que les climatologues ont construit des modèles numériques représentatifs (du moins ils essaient et ils les améliorent chaque jour) des phénomènes physiques en action entre atmosphère, lithosphère, hydrosphère, .. qui ont été validés sur la connaissance des climats passés.

L'utilisation de ces modèles 'bruts' sur les 150 dernières années montre qu'il y a un écart par rapport aux observations (voir ci-contre courbes noire et bleue).
Il faut modifier ces modèles, en y intégrant les effets anthropiques, pour obtenir alors la cohérence avec les observations (courbes noire et orange).
CO2 : observations, et calculs sur les 150 dernières années
CMIP5 - Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (GIEC) 
prévision d'échuaffement moyen d'ici la fin du siècle
Ces modèles adaptés permettent de faire des prévisions moyennes de toutes sortes (température, élévation niveau océans, température des océans, ...).

Exemple ci-contre (Source GIEC), où les calculs de la température moyenne ont été menés jusqu'en 2100, pour différents scénarii d'émission de GES (appelés RCP) d'ici la fin du siècle : forte atténuation (RCP2.6), moyenne (RCP4.5 et RCP6.0), peu d'effort (RCP8.5), avec différentes probabillités d'occurence ....

Tout ceci est consultable en détail dans les rapports du GIEC.
Pour conclure et faire le lien avec la COP21, il est fondamental que les pays s'engagent ensembles vers des objectifs quantifiés en précisant  les solutions envisagées (il ne faut pas que le remède soit pire que le mal).

Aujourd'hui chaque français émet en moyenne 8t CO2/an, soit ~500 millions de tonnes pour l'ensemble de la population, soit encore # 1% de l'émission mondiale.

La France s'est donnée pour objectif de passer à 2t CO2/an en 2050.

La somme des efforts particuliers sera l'intérêt général.

Je ne donnerai pas ici les actions pratiques à mener pour y parvenir, il y a pléthore d'exemples en ce moment ...

Reste les climato-sceptiques, voire les sceptiques tout court. Tant pis.

Les civilisations passées jusqu'au Moyen Age avaient la vision d'un monde plat et infini. L'homme utilisait la nature qu'il croyait inépuisable. 
Or la terre est ronde : nous vivons dans un espace fini, les ressources sont limitées, c'est un fait.
Et l'exploitation de ressources ailleurs dans l'univers risque d'attendre encore un peu !!

Il ne s'agit pas de malthusianisme, d'un futur de restriction, de retour en arrière mais au contraire d'une porte ouverte vers d'autres futurs.

L'imagination de l'homme est sans limite.
logo COP 21
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Le 04.10.2015

Inondations
Après les dramatiques inondations sur la Cote d’azur autour de Cannes, la question bête : pensez-vous que le réchauffement climatique soit en cause ? 
Mais non, c’est la faute de F. Hollande !  
Pas encore entendu mais cela viendra bien… 
Un petit rappel : la climatologie étudie les variations du climat à travers ses composantes, sur une échelle de temps astronomique (ère, millénaire, siècle, année) ou géologique. 
Parlons plutôt ici d’évènement météorologique ponctuel, caractérisé par sa rapidité. 
Certaines personnes accusent déjà les prévisionnistes de Météo France de ne pas avoir bien fait leur travail … je ne suis pas sur qu’un avertissement plus circonstancié que l’alerte orange, par ailleurs bien déclenchée, aurait évité les drames : la preuve, des personnes inconscientes ont voulu franchir des tunnels en train de se remplir d’eau malgré les recommandations de passants, qui ont essayé de les en disuader. 
 
Il faut le dire :  
- la Cote d’Azur est archi bétonnée  
- ses habitants veulent habiter au plus près de la mer. 

Regardons cela de plus près : mettons en regard relief et urbanisation
Carte du relief de la Cote d'Azur
carte urbanisation de la Cote d'Azur
Crédit onml 
Jetons un coup d’œil aux courbes de niveau
Entre Fréjus et Menton le dénivelé de quelques centaines de mètres se concentre en bordure de cote sur à peine 15 km de large. (Cette pente moyenne est moins marquée vers l’ouest après Fréjus).
 
Que se passe-t-il ?  
Toute l’eau qui tombe sur cette zone n’a qu’une échappatoire : dévaler la pente sur une terre sèche à cette époque, venir s’accumuler au pied des collines, couler vers la mer, qui, au contraire d’une surface plane déserte, freine la dilution de cette eau … 
Tout cela pour dire que ce genre de catastrophe a déjà eu lieu et aura encore lieu.  
La fin de l’été avec une mer méditerranée réchauffée tout l’été est propice à ces pluies diluviennes. 

Est-ce plus marqué aujourd’hui ? Difficile à dire, les archives météorologiques ne sont pas si anciennes et la mémoire humaine oublie …  
Et la réalité d’aujourd’hui n’a plus rien à voir avec la Cote d’Azur d’il y a 100 ans

Il est indéniable qu’au-delà de l’évolution du climat, la très forte urbanisation, avec son occupation des sols, joue un grand rôle … 
Crédit 3w.cartograph.fr
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Le 18.09.2015

Arctique ... et Antarctique
Une vue google du pole nord pour bien distinguer océan et continent.

Ici donc, pas de banquise représentée.
pole nord vu Google Earth
Regardons maintenant quelques photos satellites de l'Arctique.
Cette zone est très observée depuis plus de 30 ans.
Banquise Arctique 1980-2010
Depuis le début des années 1980 la surface de la banquise s'est réduite de manière sensible, avec une rétraction estivale minimum en 2012.
La réduction est de l'ordre de 50 % ! Même si un cyclone a participé à la fragmentation de la glace, cela reste impressionnant.

Même si les capteurs peuvent présenter une incertitude intrinsèque et quelques artefacts, l'examen sur 2010 montre que la fonte s'installe aussi par ilots au coeur de la banquise.

C'est une tendance, factuelle. En jeu, l'amincissement, d'année en année, de cette banquise et la disparition des glaces les plus anciennes. D'où la difficulté de reconstruction à chaque hiver.

Conséquence inquiétante : la double voie maritime qui permet maintenant une communication entre l'océan Atlantique et l'océan Pacifique.
Certains pays de la région (Canada, Russie, Norvège, ...) sont prêts à s'engouffrer, c'est le cas de le dire, dans la brèche ...
Quel avenir pour la région ....?
Banquise Arctique 2012
Banquise Arctique 2015
A noter pour l'Antarctique un fonctionnement en opposition de phase : la banquise australe a manifesté ces dernières années une tendance à se renforcer en fin d'hiver. Sauf cette année où elle est passée sous sa surface moyenne des décennies précédentes.
Ce qui n'empèche pas aussi la glace du continent Antarctique de poursuivre sa fonte ...


Je renvoie à quelques articles, non exhaustifs, ici, et , et encore  qui s'appuient eux-mêmes sur des références scientifiques diverses (Universités américaines et françaises). Et aussi cette animation très explicite ...
Le lecteur intéressé trouvera facilement un grand nombre de sources très sérieuses sur internet (La recherche, ...)

Pour aller plus loin dans l'analyse, il faudrait disposer d'images semblables dans les siècles précédents : mais là, les satellites d'observation n'étaient pas encore en orbite ... Peut être quelques observations d'explorateurs ?

Quoique certaines autres observations indirectes doivent permettre d'en appréhender un peu le passé (à approfondir). 
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Le 20.04.2015

Mise en ligne d'un extrait de la Conférence sur le Climat présentée :
  • à des Associations, 
  • en milieu professionnel (Airbus Safran Launchers)

La présentation est modulable (entre 60 et 80 planches) et adaptable au temps imparti.
Conférence faite bénévolement (éventuellement frais de déplacement pour ville loin de BX)

La conférence est visible ici dans sa totalité ...

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Le 18.02.2015

Concernant les glaces du pôle sud, une nouvelle estimation (équipe internationale) montre que les glaciers de l'Antarctique ont perdu, en moyenne, 83 Gt de glace par an sur la période 1992-2013. 
La glace y fond 3 fois plus vite qu'il y a 20 ans ...
L'antarctique, région peu hospitalière, est l'une des régions du globe la plus observée.
 
A ce sujet, le projet GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) a constitué une base de données de tous les glaciers du monde en utilisant les observations satellites.

Cet inventaire des glaciers 4.0 est une demande inscrite dans le 5ème rapport du GIEC.
Pour ceux que cela intéresse, le site founi un lien qui permet d'associer ces images dans Google Earth.
antarctique ouest
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Le 02.01.2015

Planisphère
Dans le numéro de Février 2014 de la revue L'HISTOIRE : aurions-nous basculé dans l'Anthropocène ?
Cette analogie avec les ères géologiques a-t-elle un sens ? Ce mot, né il y a une trentaine d'années, s'est imposé pour désigner l'âge "géologique" actuel dans lequel l'influence de l'activité humaine a pris le pas sur le climat et l'environnement.

Nous aurions quitté l'Holocène, période interglaciaire ayant débutée il y a 12000ans qui a vu l'avènement de l'agriculture et l'essor de l'espèce humaine ... Réalité ou abus de langage ? 

Pour certain c'est une réalité qui a débuté avec l'invention de la machine à vapeur en 1784.
Le débat quant à savoir si cette évolution s'est faite à l'insu de l'Homme ou si des alertes avaient été données dès le XVIIIième siècle parait peu important.

Les faits sont là : même si l'Holocène récent est peu différent par ses températures moyennes des interglaciaires précédents, cela pourrait changer, comme nous l'annnoncent les climatologues du GIEC ...
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Le 23.12.2014

La terre
Le Climat est à l'honneur ces temps-ci.
Mais, d'une manière générale, les commentaires sont superficiels, voire parfois erronées.

J'avais réalisé il y a une dizaine d'années un exposé sur ce thème, moins médiatisé à l'époque, du Climat Terrestre.

J'ai repris le sujet, trop souvent dénaturé par les médias, pour en faire une approche globale, centrée sur quelques points forts et quelques apartés utiles à la compréhension, l’idée étant de retisser un lien entre les Sciences Physiques et nos concitoyens.

Je ne suis ni Climatologue, ni Météorologue. Simple ingénieur (à la retraite!) curieux.

J'invite mon auditoire à une "Introduction à la compréhension des mécanismes du climat et de son évolution" pour lui faire découvrir les principaux paramètres régissant le Climat Terrestre, passé, présent et à venir.

Un peu dans l’esprit de l’université populaire de M. ONFRAY, l'essentiel n'est pas de savoir mais de comprendre.

Cette Conférence a été présentée en diverses places (Associations, milieu professionnel, ...).

D'autres présentations sont en cours de planification...
 
Si vous êtes intéressé
par cette présentation (~60 à 70 transparents), à titre personnel ou pour un groupe, contactez moi !

Trois grands chapitres :
  • CLIMAT : MECANISMES ET CAUSES
  • LES CLIMATS PASSES
  • LE FUTUR

J. Jouzel, vice président du Groupe de Travail n°1 “éléments scientifiques” du GIEC a lu le document.
Equilibre radaitif de la terre
concentration en CO2
Banquise autour de  l'Antarctique
Conséquences de l'évolution du climat
Evènements à venir
S'il fallait résumer en quelques mots clés le sujet :
  • Le climat est régit par des paramètres astronomiques variables, sur une échelle de temps allant de plusieurs dizaines de milliers d'années à un an pour le rytme des saisons. Ces paramètres sont inaccessibles à l'homme.
  • La concentration en COdans l'atmosphère, qui a fluctué entre 200ppm et 300ppm ces 800 000 dernières années, stabilisée à 280ppm depuis plusieurs siècles, a dépassé le seuil des 400ppm début 2014 ... 
  • L'étude de divers isotopes a permis de reconstituer les climats passés.
  • Les modèles numériques, recalés par rapport aux climats passés, corrèlent parfaitement cet accroissement au début de l'ère industrielle (effets anthropiques).
  • L'impact d'un réchauffement climatique, de 2°C (probable) à la fin du XXI ème siècle, est déjà détectable à travers de nombreux signes de modification de la géosphère et de la biosphère.

Rappel : du 30 novembre au 11 décembre 2015 à Paris se tiendra 

la Conférence des Parties de la Convention cadre des Nations Unies sur les changements climatiques.

Un RDV important !
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Et pour anticiper les nuages qui vont arriver au-dessus de nos têtes regardez les photos satellites sur 2h de SAT24