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Les scénarios de référence :
Les scénarios de référence correspondent à des concentrations en gaz à effet de serre et en aérosols observées. Ils sont utilisés comme conditions initiales des modèles numériques, afin de simuler l’évolution récente du climat. Ces simulations couvrent la période 1860-2000. L’objectif de leur réalisation est triple :
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– comparer l’évolution du climat simulé par les modèles à celle observée depuis 140 ans ; |
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– comparer les caractéristiques du climat simulé à celles observées ces dernières années ; |
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– déterminer un état initial pour les simulations de changement climatique futur selon différents scénarios socio-économiques. |
Ce dernier objectif introduit des difficultés particulières. En effet, pour bien simuler l’évolution récente du climat, il faut considérer tous les forçages, aussi bien naturels (éruptions volcaniques, variations de la constante solaire) que ceux dus aux activités humaines (émissions de gaz à effet de serre, d’aérosols...). Mais ces forçages n’étant pas prévisibles, on ne sait pas comment les prendre en compte pour le futur.
Le forçage volcanique est aléatoire et toujours négatif : une partie des poussières émises lors des très grosses éruptions volcaniques reste plusieurs mois dans la basse stratosphère. Elles réfléchissent le rayonnement solaire, ce qui tend à refroidir la surface. Par conséquent, considérer le forçage volcanique pour le XXe siècle, mais pas pour le XXIe, introduit un biais, une erreur systématique.
Il y a alors deux solutions possibles : prendre en compte les forçages naturels observés au XXe siècle et générer de façon plus ou moins aléatoire ceux pour le XXIe siècle, ou, au contraire, ne les prendre en compte ni au XXe ni au XXIe siècle.
C’est cette deuxième solution qui a été retenue. Les simulations de 1860 à 2000 sont réalisées en ne considérant que les forçages dus aux activités humaines : accroissement des gaz à effet de serre et des aérosols sulfatés. L’évolution de la concentration des gaz à effet de serre distribués de manière homogène dans l’atmosphère, comme le CO2 ou le CH4, est bien connue. Elle est mesurée directement dans l’air depuis quelques dizaines d’années (depuis 1958 pour le CO2) et dans les bulles d’air renfermées dans les glaciers pour les périodes antérieures.
Contrairement aux gaz bien répartis dans l'atmosphère, la concentration des aérosols sulfatés est très variable dans l’espace et dans le temps. À partir des mesures réalisées en différents sites, il n’est pas possible d’estimer directement la distribution géographique des aérosols et leur évolution temporelle. Il faut recourir à un modèle de chimie-transport. Les concentrations d’aérosols sulfatés calculées par Boucher et Pham (2002) et recommandées par le GIEC, ont été utilisées.
Les scénarios socio-économiques :
Les scénarios socio-économiques consistent à faire diverses hypothèses sur le développement économique futur et ses conséquences sur l’environnement. Ces scénarios sont fournis par des modèles d’impact intégrés qui prennent en compte l’évolution de la population, l’économie, le développement industriel et agricole et, de façon assez simplifiée, la chimie atmosphérique et le changement climatique. Ces modèles d’impact intégrés fournissent des scénarios d’évolution des gaz à effet de serre et des aérosols qui sont introduits comme forçage dans les simulations couplées océan-atmosphère.
Nous sommes actuellement à la deuxième génération de scénarios dits SRES (Second Report on Emission Scenario). Auparavant, pour le premier et le deuxième rapport, les 6 scénarios IS92 (pour IPCC Scenarios) étaient utilisés. Le prochain rapport du GIEC, le cinquième, privilégiera une nouvelle famille de scénarios, appelés BCP (Benchmark Concentration Pathway). Ces derniers ne seront pas disponibles à l'ouverture du portail drias[CLIMAT]
Les différents scénarios du quatrième rapport du GIEC sont décrits dans le résumé à l’attention des décideurs du groupe de travail I.
Le graphique ci-dessous indique les principales hypothèses faites pour les différents scénarios :
La famille de scénarios A1 décrit un monde futur dans lequel la croissance économique sera très rapide, la population mondiale atteindra un maximum au milieu du siècle pour décliner ensuite et de nouvelles technologies plus efficaces seront introduites rapidement. Les principaux thèmes sous-jacents sont la convergence entre régions, le renforcement des capacités et des interactions culturelles et sociales accrues, avec une réduction substantielle des différences régionales dans le revenu par habitant.
La famille de scénarios A1 se scinde en trois groupes qui décrivent des directions possibles de l'évolution technologique dans le système énergétique. Les trois groupes A1 se distinguent par leur accent technologique:
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- Forte intensité de combustibles fossiles (A1FI), |
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- Sources d'énergie autres que fossiles (A1T), |
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- Equilibre entre les sources (A1B) (« équilibre » signifiant que l'on ne s'appuie pas excessivement sur une source d'énergie particulière, en supposant que des taux d'amélioration similaires s'appliquent à toutes les technologies d'approvisionnement énergétique et des utilisations finales). |
La famille de scénarios A2 décrit un monde très hétérogène. Le thème sous-jacent est l'autosuffisance et la préservation des identités locales. Les schémas de fécondité entre régions convergent très lentement, avec pour résultat un accroissement continu de la population mondiale. Le développement économique a une orientation principalement régionale, et la croissance économique par habitant et l'évolution technologique sont plus fragmentées et plus lentes que dans les autres canevas.
La famille de scénarios B1 décrit un monde convergent avec la même population mondiale culminant au milieu du siècle et déclinant ensuite, comme dans le canevas A1, mais avec des changements rapides dans les structures économiques vers une économie de services et d'information, avec des réductions dans l'intensité des matériaux et l'introduction de technologies propres et utilisant les ressources de manière efficiente. L'accent est placé sur des solutions mondiales orientées vers une viabilité économique, sociale et environnementale, y compris une meilleure équité, mais sans initiatives supplémentaires pour gérer le climat.
La famille de scénarios B2 décrit un monde où l'accent est placé sur des solutions locales dans le sens de la viabilité économique, sociale et environnementale. La population mondiale s'accroît de manière continue mais à un rythme plus faible que dans A2, il y des niveaux intermédiaires de développement économique et l'évolution technologique est moins rapide et plus diverse que dans les canevas et les familles de scénarios B1 et A1. Les scénarios sont également orientés vers la protection de l'environnement et l'équité sociale, mais ils sont axés sur des niveaux locaux et régionaux.
En résumé :
A1 : réduction des inégalités Nord-Sud avec un développement économique sur le schéma actuel.
B1 : réduction des inégalités Nord-Sud avec un développement soucieux de l’environnement et du développement durable.
A2 : développement hétérogène avec un développement économique sur le schéma actuel.
B2 : développement hétérogène avec un développement soucieux de l’environnement et du développement durable.
Le schéma ci-après, qui combine les approches du GIEC et celle du projet Millenium, illustre les différents scénarios :
Source : livre blanc ESCRIME & Note interne RETIC Météo-France
