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22 septembre 2017 5 22 /09 /septembre /2017 21:39

 

Sentinel-3 - Larsen-C - A68 - Antarctique - Copernicus - ESA - Ice shield - glace - Iceberg - A68 - Union européenne

C’est le printemps en Antarctique : l’iceberg géant A68 se sépare de la barrière de glace
Larsen-C. Extrait d’une image acquise le 16 septembre 2017 par l’instrument OLCI
du satellite Sentinel-3A. Crédit image : ESA / Copernicus / Union européenne

 

22 septembre 2017 : c’est l’automne, à 20:01 UTC exactement. A ce moment précis, le terminateur terrestre, la limite entre la partie éclairée de la Terre et la partie dans l’obscurité, passe par les deux pôles terrestres. Le même phénomène se produit au printemps : c’est l’équinoxe. Et c’est parfaitement illustré sur cette image du satellite Meteosat de Seconde Génération (MSG).

 

Automne - Solstice - 2017 - Meteosat - MSG - terminateur - saisons - orbite géostationnaire

Lever de soleil sur l’Europe, le jour de l’équinoxe d’Automne. Image acquise par le satellite
Meteosat 10 (MSG) le 22 septembre 2017 à 6h00 UTC. Le quadrillage en latitude et en longitude
est ajouté au sol après réception des images. Crédit image : Eumetsat

 

En négligeant la réfraction atmosphérique, la durée du jour est égale à la durée de la nuit pour tous les lieux de la surface terrestre. Le jour de l´équinoxe, le Soleil se lève exactement à l´est et se couche exactement à l´ouest. Pour 2017, l’équinoxe est plutôt à l’heure du coucher de soleil.

Plusieurs articles du blog Un autre regard sur la Terre montrent la Terre au fil des saisons, avec en particulier les solstices et les équinoxes vus depuis l’orbite géostationnaire par les satellites météorologiques. Plus étonnant, il y a également un article qui explique pourquoi les saisons (les équinoxes) imposent d’avoir de grosses batteries sur les satellites géostationnaires.

 

Orbite polaire et température polaire

Pour une fois, on va parler des satellites d’observation en orbite basse, les fameuses orbites héliosynchrones, polaires ou quasi-polaires.

Si vous avez lu les derniers articles sur les ouragans Harvey et Irma, vous savez certainement que les satellites optiques sont bien sûr gênés par la couverture nuageuse qui masque les régions d’intérêt.

Mais saviez-vous qu’à certaines périodes de l’année, ils survolent des régions insuffisamment éclairées pour acquérir de bonnes images ? Aux latitudes très au nord pendant l’hiver dans l’hémisphère nord et au sud pendant l’été dans l’hémisphère nord.

Cette situation est directement liée à l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre par rapport au plan de l’écliptique, le plan qui contient l’orbite de la Terre autour du soleil.

Si vous vous amusez à consulter des catalogues d’image satellite comme l’Open Access Hub de Copernicus, vous pourrez en avoir le cœur net et constater qu’il y a peu d’images des satellites optiques aux latitudes extrêmes au sud entre mai et août.

L’illustration suivante provient de l’outil MODIS Worldview de la NASA : il donne accès aux données de plus satellites dont celles de l’instrument MODIS embarqué sur Aqua et Terra. La série de 4 images présentées ici correspond aux dates du 21 décembre 2016, du 21 mars, du 21 juin et du 21 septembre 2017. Elle donne une bonne idée de la variation de la lumière solaire aux latitudes élevées au fil des saisons.

 

Saisons - équinoxe - solstice - satellite - orbite basse - plan de l'écliptique - soleil - latitude - cercle polaire - spring - winter - summer - automn

Saisons, solstices et équinoxes : la variation de l’éclairement solaire et l’impact sur
les possibilités d’acquisition d’images par les satellites aux latitudes élevées.
Source des images : NASA / MODIS Rapid Response. Infographie : Gédéon

 

Effet Larsen : pour briser la glace

Un bon exemple est le suivi de la situation en Antarctique, pendant la période de l’hiver austral.

Si vous vous intéressez aux questions de changement climatique, vous avez peut-être entendu parler  de la barrière de glace Larsen-C dans la péninsule Antarctique, la quatrième plus grande plateforme de glace de l’antarctique.

Ces barrières de glace ont été baptisées du nom de l’explorateur norvégien Carl Anton Larsen, qui a fait son effet dans cette région.

 

Un milliard de tonnes de glace et pas une goutte de Whisky…

Après Larsen-A en 1995 et Larsen-B en 2002, Larsen-C a commencé à se fissurer il y a plusieurs mois. La fissure a fini par rejoindre l’océan le 12 juillet 2017 en donnant naissance à un des plus grands icebergs jamais observés par l’homme.

Poétiquement nommé A68, sa superficie est estimée à 6000 km2 soit environ 50 fois la ville de Paris.

Même si ce n’est qu’une petite partie (quand même environ 10%) de la plateforme Larsen-C, cette dislocation menace la stabilité des glaciers voisins.

 

Pas de lumière en antarctique : on marche au radar…

Les choses se sont donc accélérées en plein hiver austral. A cause des nuages fréquents et de la lumière solaire réduite, ce sont les satellites radar Sentinel-1A et Sentinel-1B du programme Copernicus qui ont suivi l’évolution de la fissure et l’écartement progressif du futur iceberg, comme le montre l’animation suivante.

 

Larsen-C - iceberg A68 - suivi fracture - Sentinel-1 - radar - SAR - antartica - Antarctique - Copernicus - ESA - ice shield - changement climatique

Séquence d’images acquises entre le 6 juillet 2017 par les satellites Sentinel-1A et Sentinel-1B
montrant l’élargissement de la fissure dans la glace et la naissance du glacier A68.
Crédit image : carte produite à par de données Copernicus, traitées par l’ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

 

La fracture date de plusieurs années mais elle était restée stable jusqu’en janvier 2016. En avril 2017 (l’automne en Antarctique), le satellite Sentinel-2, un satellite optique a pu acquérir une image sans nuage à un moment où la fracture a commencé à s’allonger rapidement :

 

Ice shield - Larsen-C - 68A - Iceberg - faille - glace - Antarctique - Sentinel-2 - Avril 2017 - Copernicus - ESA

Image de la barrière de glace Larsen-C vu par le satellite européen Sentinel-2A le 6 avril 2017 à 13h11 UTC. Crédit image : ESA / Copernicus / Commission européenne

 

J'ai pivoté de 90° l'image originale qui est très allongée pour faciliter son affichage sur un écran d'ordinateur. Au lieu d'être orientée vers le nord, elle est tournée vers... le nord. C'est effectivement un problème pour s'orienter quand on voyage en Antarctique : tous les chemins mènent au nord, comme le montre la carte suivante :

 

Antarctique - Nord - Boussole - The confusing continent- Tous les chemins mènent au nord - Ne pas perdre le nord - North - South pole

Les joies de l'orientation en Antarctique : il est assez facile de ne pas perdre le nord...

 

-20°C à -60°S

Si vous voulez avoir une meilleure idée de la position géographique de Larsen-C, ses coordonnées sont approximativement de 64,6° de latitude sud et 60,4° de longitude ouest. La péninsule antarctique est la partie la plus au nord du sud... Les température y sont particulièment douces dit-on...0°C à 5 °C en été, -20°C à -10 °C en hiver. Sortez les maillots !

Toujours en avril 2017, deux images du satellite Sentinel-1 acquises le 7 et le 14 avril 2017 ont été combinées pour créer un produit interférométrique mettant en évidence la fracture de la barrière Larsen-C.

 

Antarctique - Antartica - Sentinel-1 - interférométrie - Larsen-C - A68 - Copernicus - ESA - fracture - iceberg

 

Produit interférométrique obtenus à partir de deux images du satellite Sentinel-1 acquises le 7
et le 14 avril 2017.
Crédit image : données Copernicus Sentinel (2017) traitées par
A. Hogg (CPOM / Priestly Centre) CC BY-SA 3.0 IGO

 

Ces exemples illustrent l’intérêt des satellites radar et l’apport du programme européen Copernicus : pouvoir assurer dans la durée l’évolution des régions polaires, malgré la couverture nuageuse et la faible lumière solaire pendant plusieurs mois dans l’année.

 

Let there be light…

Mais ça y est : en Antarctique, le printemps revient et les satellites d’observation optiques  vont commencer à pouvoir refaire de belles images.

L’exemple qui illustre le début de cet article a été acquise par le satellite Sentinel-3A quelques jours avant l’équinoxe d’automne (en Europe).

 

Octobre en septembre

« Il n’y a plus de saisons ! »

C’est vrai que la météo bizarre de l’été, avec des coups de chaud et de froid, de la pluie, peut faire douter. Mais le rythme des saisons continue.

L’arrivée de l’automne  se manifeste aussi par des changements de comportement des terriens, vestimentaires ou alimentaires. Pour terminer sur une note détendue, voici un exemple de ces changements dont j’ai été récemment témoin à Munich.

 

Munich - Fête de la bière - Oktober fest - Munchen

Octobre en septembre : à Munich, sur Theresienwiese, Oktober Fest, des signes subtils qui marquent
l’arrivée de l’automne. Pas de whisky mais un peu de bière pour fêter ça.
Crédit image : Gédéon

 

En savoir plus :

 

 

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25 août 2017 5 25 /08 /août /2017 22:17

 

Harvey - Ouragan - Catégorie 3 - Hurricane - Landing - Texas - Vents violents - inondations - NHC - NOAA - MODIS - Terra - Satellite

L’ouragan Harvey vu par l'instrument MODIS du satellite Terra dans la journée du 25 août,
au moment où les vents violents commencent à toucher le littoral du Texas. Il est alors classé
en catégorie 3 par le NHC. J'ai ajouté le trait de côte en surimpression pour faciliter la lecture.
Crédit image : NASA / MODIS Rapid Response

 

Dans plusieurs villes du Texas, l’évacuation a commencé vendredi avec son cortège de bouchons et de magasins dévalisés.

Les choses deviennent sérieuses : vendredi 25 dans la journée, le centre national des ouragans (National Hurricane Center ou NHC) a indiqué que l’ouragan Harvey avait gagné en intensité : il est passé de la catégorie 2 à la catégorie 3 (sur une échelle de 5).

A Corpus Christi (325000 habitants), l’évacuation n’est pas obligatoire mais le maire a quand même conseillé aux habitants de quitter la ville.

A 23h00 UTC, le bulletin du NHC annonce qu'Harvey devient un ouragan de catégorie 4 :

 

Hurricane Harvey Tropical Cyclone Update
NWS National Hurricane Center Miami FL       AL092017
600 PM CDT Fri Aug 25 2017

...6 PM CDT POSITION AND INTENSITY UPDATE...
...HARVEY BECOMES A CATEGORY FOUR HURRICANE...
...SUSTAINED HURRICANE-FORCE WINDS SPREADING ONTO THE MIDDLE TEXAS COAST...

Air Force Reserve Reconnaissance aircraft data indicate that Harvey
has become a category 4 hurricane with maximum sustained winds of
130 mph (215 km/h).
A station at Aransas Pass run by the Texas Coastal Observing
Network recently reported a sustained wind of 74 mph (119 km/h) with
a gust to 96 mph (154 km/h).

SUMMARY OF 600 PM CDT...2300 UTC...INFORMATION
----------------------------------------------
LOCATION...27.7N 96.7W
ABOUT 45 MI...70 KM E OF CORPUS CHRISTI TEXAS
ABOUT 50 MI...85 KM SSW OF PORT OCONNOR TEXAS
MAXIMUM SUSTAINED WINDS...130 MPH...215 KM/H
PRESENT MOVEMENT...NW OR 325 DEGREES AT 8 MPH...13 KM/H
MINIMUM CENTRAL PRESSURE...941 MB...27.79 INCHES

Extrait du bulletin d'alerte publié le 25 août 2017 à 23:00 UTC : le NHC annonce
que l'ouragan Harvey passe en catégorie 4 sur l'échelle de Saffir-Simpson

 

A la demande du gouverneur du Texas, Donald Trump a déclaré l'état de catastrophe naturelle.

 

Harvey - Hurricane - Ouragan - Catégorie 2 - Tropical storm - cyclone - Suomi NPP - NASA - NOAA - NHC - renforcement

Au centre du golfe du Mexique, l’ouragan Harvey vu par le satellite Suomi NPP
dans la journée du 24 août. Il est encore classé en catégorie 2.
Crédit image : NASA / MODIS Rapid Response

 

Ouragan majeur

En catégorie 4, avec des rafales de vent atteignant 215 km/h, Harvey est devenu dans la nuit de vendredi à samedi un des plus puissants ouragans à toucher le continent américain depuis douze ans et les ouragans Katrina et Wilma. A l’époque, en 2006, Katrina avait causé la mort de 1 800 personnes.

« L’atterrissage », le landing,  sur le continent américain a eu lieu au sud du Texas, à l’est de la ville de Corpus Christi, entre Port Aransas et Port O’Connor, vendredi 25 août 2017 vers 22 heures (soit samedi 26 à 5 heures du matin en France).

 

Harvey - Hurricane force wind speed probability - NHC - NOAA - prévision - forecast - évolution de la vitesse des vents et trajectoire - storm - warning

Ouragan Harvey : les prévisions de vitesse de vent "de force ouragan" entre le vendredi 25 août 2017
et le mercredi 30 août 2017. Informations publiées par le NHC. Crédit image : NOAA / NHC

 

L’équivalent d’une année de précipitation en quelques jours…

Une alerte ouragan a été émise pour les états du Texas et de Louisiane. A côté des fortes pluies, cinq cents  kilomètres de littoral sont menacés de submersion, avec une surcote du niveau de la mer entre 1,80 mètre et 3,70 mètres selon les endroits.

 

Harvey - Hurricane - ISS - International Space Station - Ouragan - Catégorie 3 - Texas - Louisiane - Golfe du mexique - NASA

L’ouragan Harvey vu depuis la Station Spatiale Internationale dans la journée du 24 août 2017.
Deux extraits d’une vidéo réalisée par les astronautes de l’ISS (vidéo complète ici).
Crédit image : NASA

 

En savoir plus :

 

 

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23 novembre 2016 3 23 /11 /novembre /2016 17:25

 

Jean-Louis Etienne - Polar Pod - Antarctique - Cité de l'espace - Conférence

Rencontre avec l’explorateur Jean-Louis Etienne : l’expédition Polarpod.
L’affiche de la conférence organisée le 23 novembre 2016 à la cité de l’espace

 

Polard Pod, c’est le nom de la dernière expédition organisée par Jean-Louis Etienne. Il ne croisera pas les skippers du Vendée globe mais il naviguera dans  les mers les plus au sud de la planète Terre.

L’objectif de la mission Polar Pod, dont le départ est prévu en 2017, est de faire dériver un véritable laboratoire scientifique dans l’océan austral autour du continent Antarctique.

 

Circulez, y a tout à voir !

A la différence des autres océans du monde, la circulation océanique dans cette région du monde est très particulière, avec le Courant Circumpolaire Antarctique qui circule d'ouest en est autour de l'Antarctique.

Sur une longueur de 24000 km et une largeur de 1000 km, c'est le plus puissant courant de la planète. C’est aussi un élément important de la circulation océanique qui relie l’océan atlantique, l’océan indien et l’océan  pacifique.

Avec  les fameux vents « cinquantièmes hurlants », rien n'arrête sa grande houle autour de l'Antarctique. L'activité biologique est intense, c'est un immense refuge d'oiseaux de mer et de mammifères marins.

Il joue également un rôle majeur dans la régulation du climat : ses eaux froides absorbent une part importante du CO2 émis par les activités humaines et contribue à isoler le froid du continent Antarctique des flux de chaleur des moyennes latitudes.


Mission scientifique et projet pédagogique

Polar Pod permettra l’acquisition de données et d’observations qui seront transmises notamment aux chercheurs, océanographes et climatologues impliqués dans le projet.

Le partage en "temps réel" de l'expédition par l'image, le son et les voix, alimenteront un grand projet pédagogique international sur les Sciences de la Vie et de la Terre.

 

Médecin, explorateur et défenseur de la planète

Jean-Louis Etienne, médecin spécialiste de nutrition et de biologie du sport, a mené de nombreuses expéditions de 1980 à 2010. Il, a été médecin des expéditions Tabarly. En 1986, il est le premier homme à atteindre le pôle Nord en solitaire, tirant lui-même son traîneau pendant 63 jours.

Ses expéditions ont toujours une dimension scientifique et pédagogique pour faire connaître les régions polaires et comprendre le rôle qu’elles jouent sur la vie et le climat de la terre. En 1991, il est parti à bord du voilier polaire Antartica pour la Patagonie, la Géorgie du Sud et la péninsule Antarctique.

Au printemps 2002, il a réalisé la Mission Banquise, une dérive de trois mois sur la banquise du pôle Nord, à bord du Polar Observer pour un programme de recherche et d’informations sur le réchauffement climatique. Pendant cette mission, il a lâché un ballon stratosphérique dont la nacelle avait été construite par Planète Sciences Midi-Pyrénées

En avril 2010, il réussit la première traversée de l’océan Arctique en ballon Rozière.

 

Jean-Louis Etienne - Pôle nord - Polar explorer - Mission Banquise - Planète Sciences Midi-Pyrénées - Polar Pod - Exploration

En 2002, pendant la mission banquise : Jean-Louis Etienne lâche un ballon stratosphérique dont la
nacelle a été conçue par Planète Sciences Midi-Pyrénées. En arrière-plan, le Polar Observer.
Crédit image : Jean-Louis Etienne.

 

Pour être au courant ? Une conférence à la Cité de l’espace

Une conférence de  Jean-Louis Etienne est organisée le mercredi 23 novembre à 20h à la Cité de l’espace à Toulouse. Une occasion de rencontrer Jean-Louis Etienne et d’échanger directement avec lui…

La conférence est organisée en partenariat avec l'association Les Supélec et CentraleSupélec.

Entrée libre dans la limite des places disponibles.

 

En savoir plus :

 

 

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27 septembre 2013 5 27 /09 /septembre /2013 14:02

  Pyrénées - Vignemale - Glacier Ossoue - Bellevue - 21-09-Pyrénées - Vignemale - Glacier Ossoue - Bellevue - vers 1Le glacier d’Ossoue, au pied du Vignemale, dans les Pyrénées. En haut, photographie prise le 21
septembre 2013 au niveau des grottes de Bellevue (Crédit image : Gédéon).
En bas, le glacier au début du vingtième siècle.

 

Climate change 2013 : The Physical Science Basis

Il s’appelle AR5, pour assessment report n°5. C’est le cinquième rapport du GIEC, l'IPCC pour les anglo-saxons, dont les principales conclusions ont été rendues publiques le 27 septembre 2013 à Stockholm par le groupe international d’experts du changement climatique. Le rapport complet sera publié le30 septembre.

Les chiffres cités témoignent de l’ampleur du travail de coopération scientifique internationale pour préparer ce 5ème rapport: 209 auteurs principaux, 50 éditeurs de 39 pays, 600 contributeurs de 32 pays…

Au-dela de ces quelques chiffres, les conclusions du rapport, leur niveau de confiance et les perspectives sont à la fois impressionnants et inquiétants. En voici une petite synthèse, extraite du résumé mis en ligne sur le site du GIEC, avec une zome sur le glacier du Vignemale dans les Pyrénées et quelques images des satellites d’observation ou d’illustrations provenant de données spatiales.

 

La confiance règne, c'est sûr...

Pour chaque thème, les experts indiquent le niveau de confiance de leurs conclusions :

  • Virtually certain : presque sûr (probabilité supérieure à 99%).
  • Extremely likely: confiance très élevée (probabilité supérieure à 95%)
  • Very likely: confiance élevée (probabilité supérieure à 90%).
  • Likely : confiance moyenne, probable (probabilité supérieure à 66%)

Il est frappant de noter la différence entre les qualificatifs utilisés dans ce nouveau rapport et ceux du rapport précédent.

 

Des faits : le réchauffement du système climatique est sans équivoque

Depuis les années 50, beaucoup des changements observés sont sans précédent, par rapport à notre connaissance du climat passé.

L'atmosphère et les océans se sont réchauffés, les quantités de neige et de glace ont diminué, le niveau de la mer s’est élevé et les concentrations de gaz à effet de serre ont augmenté.

Pour chacune des trois dernières décennies, la surface de la Terre a été plus chaude que toutes les décennies précédentes depuis 1850. Dans l'hémisphère Nord, 1983-2012 a probablement été la séquence de 30 années la plus chaude des 1400 dernières années (confiance moyenne).

C’est le réchauffement de l'océan qui contribue le plus à l'augmentation de l'énergie stockée par le système climatique : cela représente plus de 90 % de l'énergie accumulée entre 1971 et 2010 (confiance élevée). Il est pratiquement certain que la couche supérieure des océans (jusqu’à 700 mètres de profondeur) s’est réchauffée entre 1971 et 2010, et il s’est probablement réchauffé entre les années 1870 et 1971.

 

Glace de mer - Arctique - Epaisseur Cryosat - Printemps 201Glace de mer - Variations épaisseur 2011-2013 - Cryosat -Evolution de l’épaisseur de la glace de mer mesurée par le satellite Cryosat.
En haut, carte pour le mois d’avril 2013 (crédit image : Planetary Visions/CPOM/UCL/ESA).
En bas, évolution entre 2011 et 2013 (crédit image : A.ridout / UCL).

 

Des conclusions glaçantes

Au cours des deux dernières décennies, les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique ont perdu une partie leur masse. Les glaciers ont continué à diminuer presque partout dans le monde.

La glace de mer dans l’arctique et la couverture neigeuse au printemps dans l’hémisphère nord ont continué à diminuer en superficie (confiance élevée).

 

 

bilan_annuel_masse_glacier_ossoue.png Vignemale---Glacier-d-Ossoue--Pyrenees---Bilan-de-masse-e.JPG
Bilan annuel de masse du glacier d’Ossoue (Massif du Vignemale - Pyrénées françaises) depuis 2001.
Crédit image : ONERC (Observatoire national sur les effets du réchauffement climatique)

 

Ça baigne, ça gaze...

Le taux d'élévation du niveau de la mer depuis le milieu du 19ème siècle a été plus important que le taux moyen au cours des deux millénaires précédents (confiance élevée). Entre 1901 et 2010, le niveau global moyen de la mer a augmenté de 19 cm (de 17 à 21 centimètres).

Les concentrations atmosphériques en dioxyde de carbone (CO2), méthane et oxyde nitreux ont atteint des niveaux sans précédent depuis 800000 ans.

 

Un goût acide

La concentration de CO2 a augmenté de 40 % depuis l’ère préindustrielle, principalement à cause des émissions issues de combustibles fossiles et également à cause des changements d’occupation des sols.

Les océans ont absorbé environ 30% des émissions de dioxyde de carbone, entraînant leur acidification.

 

Top modèle

Les modèles climatiques se sont améliorés depuis le précédent rapport du GIEC. Les derniers modèles reproduisent correctement les évolutions de température de surface observés à l'échelle continentale observés et les tendances au fil des décennies. De même, les modèles restituent bien le réchauffement plus rapide depuis le milieu du 20ème siècle et le refroidissement immédiatement après les grandes éruptions volcaniques (confiance très élevée).

 

Changement climatique - Evolution concentration CO2 - NHEvolution de la concentration en dioxyde de carbone (CO2) entre 2003 et 2013 dans l’hémisphère
nord. Données obtenus à partir des instruments Sciamachy sur le satellite européen Envisat et TANSO
sur le satellite japonais GOSAT. Les variations annuelles sont liées au cycle de la végétation
(photosynthèse et évapotranspiration). Crédit image : Université de Brème / ESA

 

Qui a laissé le chauffage allumé ?

Pour les experts du GIEC, le forçage radiatif total est positif : notre système climatique absorbe de l’énergie. La plus grande contribution est due à l'augmentation de la concentration atmosphérique de CO2 depuis 1750.

L'influence humaine sur le système climatique est claire. Cela est évident à partir des concentrations de gaz à effet de serre croissantes dans l’atmosphère, le forçage radiatif positif, le réchauffement observé et la compréhension du système climatique par les scientifiques.

L'influence humaine a été détectée dans le réchauffement de l'atmosphère et de l'océan, des changements dans le cycle global de l'eau, les réductions de neige et de glace, l’élévation du niveau moyen global de la mer et des changements dans certains phénomènes climatiques extrêmes.

La confiance des scientifiques dans l’origine anthropique du réchauffement climatique a augmenté depuis le quatrième rapport. Il est extrêmement probable que l'influence humaine est la principale cause du réchauffement observé depuis le milieu du 20ème siècle.

La poursuite des émissions de gaz à effet entraînera un réchauffement et des changements dans toutes les composantes du système climatique. Limiter ce réchauffement va demander des efforts substantiels et soutenus de réduction de nos émissions de gaz à effet de serre.

 

Et demain ?

Pour tous les scénarios retenus (le GIEC parle de RCP pour Representative Concentration Pathways ou scénarios d’évolution des concentrations de gaz à effet de serre), le changement global de la température de surface à la fin du 21ème siècle est susceptible de dépasser 1,5°C par rapport à la période 1850-1900.

Selon les scénarios, l’élévation de température pourrait être supérieure. Le scénario dit RCP8.5 prévoit une augmentation de 2,6 à 4,8°C. C’est cette dernière valeur que la plupart des médias ont retenu dans les articles publiés aujourd’hui.

La région de l'Arctique se réchauffera plus rapidement. L’échauffement des terres émergées sera plus grand que sur l'océan (confiance très élevée). Dans presque tous les cas, le réchauffement continuera au-delà de 2100 avec une variabilité temporelle et régionale.

Les changements dans le cycle global de l'eau en réponse au réchauffement au cours du 21ème siècle ne seront pas uniformes. Les écarts de précipitations entre régions humides et régions sèches et entre les saisons humides et sèches augmenteront, avec la possibilité d’exception à l’échelle régionale.

 

Vaisseau Terre : bienvenu à bord !

L'océan continuera de se réchauffer globalement au cours du 21ème siècle. La chaleur accumulée perturbera la circulation océanique.

Il est très probable que la couverture de glace de mer arctique continuera à se rétrécir et s’amincir et que la couverture de neige de printemps dans l'hémisphère Nord va diminuer au cours du 21ème siècle. Le niveau moyen de la mer continuera d'augmenter au cours du 21ème siècle.

La température de surface moyenne de la planète augmentera. Le volume global des glaciers va encore diminuer.

Les émissions cumulées de CO2 détermineront en grande partie le réchauffement moyen de la surface du globe pour la fin du 21ème siècle et au-delà. La plupart des manifestations du changement climatique vont persister pendant plusieurs siècles même si les émissions de CO2 s’arrêtaient aujourd'hui.

 

IPCC---GIEC---AR5---sea-ice-and-surface-temperature---Proje.jpgProjections d'évolution de la température moyenne de surface et de la surface de glace de mer.
Courbes extraites du résumé du cinquième rapport du GIEC. Source : IPCC.

 

Rester optimiste…

J’ai cherché à conclure avec une note optimiste mais aujourd’hui, c’est difficile ! J’espère que vous trouverez un bon angle d’attaque en classe avec vos élèves… Cela pourrait être par exemple le rôle de la recherche scientifique, la prise de conscience qu’il y a des incertitudes mais aussi des faits scientifiques.

Les plus pragmatiques diront qu’il faut désormais mettre l’accent sur les mesures d’adaptation au changement climatique.

Il n'est pas sûr qu'aujourd'hui Russel ferait encore creuser ses grottes au pied du glacier du Vignemale.

Pour rester positif, on peut se souvenir de la citation du poète allemand Friedrich Hölderlin : "Là où croît le péril, croît aussi ce qui sauve" (Wo aber Gefahr ist, wächst das Rettende auch). A condition d'être "déterminé à agir", rajouterait Jean Monnet.

 

En savoir plus :

 

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6 décembre 2011 2 06 /12 /décembre /2011 22:01

Faire les frais du temps chaud…

Après Levi en Finlande début novembre, c’est la station de ski de Val d’Isère qui doit renoncer aux épreuves de la coupe du monde de ski alpin en raison du manque de neige.

Le 30 novembre, la Fédération internationale de ski a pris la décision d’annuler les épreuves féminines et masculines (slalom géant et slalom) que Val d’Isère devaient accueillir les 10 et 11 décembre. C’est à Beaver Creek, dans le Colorado (Etats-Unis) que se disputeront le slalom géant hommes (mardi 6 décembre), le Super-G femmes (mercredi 7 décembre) et le slalom hommes (jeudi 8 décembre).

 

ENVISAT - MERIS - Alpes - 25-11-2011 - 10h11Extrait d'une image acquise le 25 novembre 2011 à 10h11 UTC par le capteur MERIS du satellite
Européen Envisat au-dessus des Alpes. Crédit image : Agence Spatiale européenne (ESA).

 

Ski ou Sky ?

Beaver Creek enchaîne donc après les épreuves de la Coupe du monde masculine qui se sont tenues de vendredi à dimanche sur la célèbre piste « Birds of Prey », qui accueillera également les Championnats du monde en 2015.

Les dames, qui couraient ce week-end à Lake Louise au Canada, devront décider de traverser deux fois l’atlantique ou d’aller directement dans le Colorado.

La douceur automnale n’a donc pas permis selon la Fédération internationale de ski de garantir un enneigement satisfaisant des pistes. Pour la station de Val d'Isère qui a contesté cette décision, c’est un coup dur, le critérium de la première neige marquant traditionnellement l’ouverture de la saison de ski, avec de gros enjeux économiques.

Alors que la neige commence enfin à tomber dans les Alpes, la course de vitesse de Val Gardena a été confirmée lundi. C’est néanmoins la neige de culture qui sauve le Super-G (16 décembre) et la descente (17 décembre). Les épreuves suivantes (slalom géant) se dérouleront à Alta Badia du 18 au 19 décembre.

 

L’enneigement de fin 2011 vu par les satellites, dans les Alpes, dans le Colorado, dans les Pyrénées et… au Maroc.

Qu’il s’agisse de température ou de neige en France, la fin de l’année 2011 est très différente de 2010. Fin novembre 2010, des records de froid étaient battus en France et, il y a un an jour pour jour, la région parisienne était bloquée par la neige (épisode du 8 décembre), avec la désormais célèbre explication « Ce qui pose problème, dans ces épisodes neigeux extrêmement forts, ce sont les routes lorsqu'elles sont inclinées ».

Les images suivantes illustrent l’enneigement depuis la mi-novembre dans différentes régions du monde : les Alpes, d’abord, le Colorado, les Pyrénées mais aussi des endroits plus inattendus comme le Maroc.

La première série d’images concerne le massif des alpes. Elles ont été acquises par le capteur MERIS du satellite européen ENVISAT entre le 14 novembre et les premier décembre. On peut se repérer en localisant du nord au sud le lac Léman, le lac d’Annecy, le lac du Bourget et, au sud du parc des Ecrins, le lac de Serre-Ponçon. Val d’Isère, au nord du Parc National de la Vanoise est plus difficile à localiser sans carte. Il faut beaucoup d’attention pour repérer le lac du Chevril et le lac de Tignes. Plus au nord, le relief est bien reconnaissable grâce aux vallées sans neiges avec Chamonix et le Mont-Blanc un peu au nord-ouest. En dehors de la couverture nuageuse, ce qui est frappant sur une partie de ces images, en particulier sur celle du 14 novembre, ce sont les nuages bas, d’un blanc moins intense que la neige qui stagnent dans les fonds de vallées et masquent partiellement le lac de Genève.

 

ENVISAT - MERIS - Alpes - 14-11-2011 - 10h12 ENVISAT - MERIS - Alpes - 25-11-2011 - 10h11
ENVISAT - MERIS - Alpes - 28-11-2011 - 10h01 ENVISAT - MERIS - Alpes - 01-12-2011 - 09h51

Une série de quatre images provenant du capteur MERIS du satellite Européen Envisat au-dessus des
Alpes. De gauche à droite et de haut en bas, images acquises le 14 novembre 2011, le 25 novembre,
le 28 novembre et le 1er décembre. Cliquer sur les images pour les voir en plus grande taille.
Crédit image : Agence Spatiale européenne (ESA).

 

Du ski, c’est exquis…

On traverse rapidement l’Atlantique (comme nos skieurs) pour survoler le Colorado et la région de Beaver Creek (39°38’N et 106°31’W) où les compétitions initialement prévus à Val d’Isère ont été déplacées. C’est fois-ci, il s’agit d’une image provenant du capteur MODIS du satellite américain Terra acquise le 27 novembre 2011. Denver est à environ 130 kilomètre à l’est. Aspen est à 60 kilomètres au sud-ouest. Le Grand Canyon du Colorado, C’est en Arizona à plus de 600 kilomètres au sud-ouest de Beaver Creek, en passant par le lac Powell.

 

Terra - MODIS - Beaver Creek - 27-11-2011La région de Beaver Creek dans le Colorado. Image en couleurs naturelles acquise par le capteur
MODIS du satellite Terra le 27 novembre 2011. Crédit image : NASA/GSFC, Rapid Response


Retour en France avec un petit tour dans les Pyrénées avec cette étonnante image du satellite ENVISAT qui montre un massif des Pyrénées, peu enneigé mais sans aucun nuage, encadré au nord et au sud par des masses nuageuses bien denses. C’était le dimanche 27 novembre, une journée idéale pour aller se ballader en montagne. Remarquez également les beaux effets de couleur de l’eau entre Barcelone et Valence, en particulier au niveau du golfe de San Jordi.

 

ENVISAT - MERIS - Pyrénées - 27-11-2011 - 10h38 - RR15Image de la chaîne des Pyrénées acquise le dimanche 27 novembre 2011 à 10h38 UTC. La résolution
est réduite d’un rapport 1,5 par rapport à l’image originale fournie par le capteur MERIS.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

 

Enfin, cap encore plus au sud vers le Maroc et le Haut-Atlas dont les sommets sont couverts de Neige. Le sommet est le Jbel Toubkal qui culmine à 4167 mètres. Pas de compétition de ski, mais toujours d’intéressants motifs de couleurs de l’eau à l’ouest de Gibraltar et le long de la côte entre Essaouira et Agadir. Il y a également un spectaculaire nuages de poussière matérialisant les vents tourbillonnants dans le coin inférieur gauche de cette image.

 

ENVISAT - MERIS - Gibraltar - Maroc - 05-12-2011 - 10h43 -Image du Maroc etdu Haut-Atlas vu par le capteur MERIS d’Envisat le 5 décembre 2011 à 10h43 UTC.
La résolution est réduite d’un rapport 2,5 par rapport à l’image d’origine.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

 

Note : pour comparer les images de cet article ou plus généralement sur le blog Un autre regard sur la Terre, lisez bien les légendes : la résolution n’est pas toujours celle de l’image d’origine et des images de même taille à l’écran n’ont donc pas toujours la même emprise géographique.

 

De Val d'Isère à Durban, la neige et le carbone, la météo et le climat...

Météo France vient de publier sur son site Internet le bilan climatique provisoire de l'année 2011 et le bilan de l'automne en France métropolitaine. Météo France confirme que « la France a connu un automne 2011 exceptionnellement chaud, extrêmement sec sur une grande partie du pays et remarquablement ensoleillé ».

Météo France estime également «  qu’après une année 2010 se positionnant en France métropolitaine comme la plus fraîche de ces deux dernières décennies (à égalité avec 1996), l'année 2011 se révèlera très probablement comme l'une des plus chaudes depuis 1900 ».

A l’échelle du globe, dans le cadre de la conférence climatique internationale qui se tient à Durban, en Afrique du Sud, du 28 novembre au 9 décembre 2011, l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM) a également publié la version provisoire de la Déclaration annuelle de l’Organisation sur l’état du climat mondial.

 

Démission sur les émissions ?

Selon le bilan provisoire de l'OMM, il en ressort que la température moyenne à la surface du globe en 2011 est actuellement la dixième la plus élevée jamais relevée et est supérieure à toutes celles enregistrées lors des années précédentes correspondant à des épisodes La Niña (il y a normalement un refroidissement relatif). De plus, les 13 années les plus chaudes sont toutes parmi les 15 dernières années écoulées depuis 1997. Indice particulièrement significatif selon l’OMM : en 2011, la surface et le volume de la banquise arctique sont les plus faibles jamais mesurés.

Selon les chiffres d’une autre étude publiée le 6 décembre à Durban par Climate Analytics, Ecofys et le Postdam Institute for Climate Impact Research, la Terre devrait se réchauffer de 3,5 degrés selon les prévisions actuelles d’émissions de gaz à effet de serre (55 gigatonnes d’équivalent CO2 en 2020). Ces chiffres jugés très inquiétants par l’ONU confirment ceux déjà publiés au mois de novembre par l’Agence internationale de l’énergie (rapport «  World Energy Outlook 2011 » de l’IEA) et le Programme des Nations Unies pour l’environnement (rapport «  Bridging the Emissions Gap » du PNUE). L’objectif de limiter l’élévation de température à 2°C supposerait une réduction des émissions à 44 GtCO2e par an.

Il n’y a pas que les skieurs qui doivent s’inquiéter de l’évolution du climat.

 

En savoir plus :

 

 

Suggestions d'utilisations pédagogiques en classe :

  • Voir les autres articles du blog Un autre regard sur la Terre dans les catégories météorologie et changement climatique.
  • Consultez également les « pages jeunes » du site de l'OMM sur la météorologie, le climat et l'eau. Organisées par thèmes (prévoir le temps, le climat, l'eau, la pollution, l'ozone, comment devenir météorologue, etc.), les pages sont synthétiques et claires, avec, souvent, une rubrique « Le saviez-vous ? » qui donne repères et chiffres-clés. A voir absolument si vous êtes enseignant...

 

 

 

 


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29 novembre 2010 1 29 /11 /novembre /2010 22:50

Deux chiffres : 3 millimètres, d’une part, et 3 mètres, d’autre part.

Le premier est mille fois plus petit que le second pourtant il est au cœur des questions qui vont être traitées pendant la 16ème conférence de l’ONU sur les changement climatiques, qui s’ouvre aujourd’hui à Cancun au Mexique avec des représentants de 200 pays.

3 millimètres, c’est l’ordre de grandeur de la hausse annuelle moyenne du niveau de la mer à l’échelle de globe, telle qu’elle est mesurée par les satellites d’altimétrie spatiale depuis 1992.

3 mètres, c’est ordre de grandeur de l’altitude maximale des Maldives, le pays le plus plat du monde, auprès duquel les Pays-Bas, avec le Vaalserberg culminant à 322 mètres dans la partie continentale du pays, font presque figure de zone montagneuse !

 

Cancun, une nouvelle conférence de la dernière chance ?

Il y un an, à Copenhague, la conférence précédente avait eu des résultats décevants en raison des désaccords au sein de la communauté internationale : aucun objectif contraignant n’avait été décidé. Du 29 novembre au 10 décembre, à Cancun, les participants de la 16ème COP (Conference of the parties) vont rediscuter les engagements de réduction des gaz à effet de serre (GES). Alors que protocole de Kyoto arrive à échéance en 2012, un éventuel progrès dépend surtout des positions respectives des États-Unis et de la Chine sur les émissions de carbone.

Après Copenhague, les attentes ont largement été revues à la baisse et, aujourd’hui, les plus optimistes attendent simplement un « paquet équilibré » de mesures, comme des décisions concernant la lutte contre la déforestation ou le transfert de technologies aux pays les plus vulnérables.

Si Cancun ne permettait pas de progrès sur les engagements internationaux dans la lutte contre le changement climatique, Artur Runge-Metzger, le négociateur en chef de la Commission européenne, avertit : « nous devrions vraiment nous demander si ce processus peut vraiment régler cette question très importante du siècle pour l'humanité ».

 

Les Maldives, un enjeu très symbolique : les réfugiés climatiques

L’image suivante est extraite d’une scène acquise par le satellite Envisat le 16 octobre 2009, il y a un peu plus d’un an. A gauche, l’archipel des Maldives et, à droite une image plus large permettant de la situé au sud de l’Inde et du Sri Lanka.

 

Envisat - Extrait Maldives - 16-10-2009 - 04h38 Envisat - Indes-Maldives - 16-10-2009 - 04h38

Deux extraits d’une scène acquise par le capteur MERIS du satellite européen Envisat le 16 octobre 2009.
A gauche, l’archipel des Malives et à droite une vue d’ensemble avec l’extrémité sud de l’Inde et le
Sri lanka. La couleur claire de l’océan indien sur la droite de l’image est liée à la réflexion de la
lumière solaire sur la surface de l’eau. Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA).

 

Sur cette image, impossible de voir le président de l'archipel des Maldives, Mohamed Nasheed, et ses ministres, pas seulement à cause de la résolution insuffisante du capteur MERIS (environ 250 mètres) mais parce que, ce jour-là, le 16 octobre 2009, le conseil des ministres s’était réuni à près de quatre mètres sous l'eau pour dénoncer le réchauffement climatique qui menace d'effacer son pays de la surface du globe. Après le ministre Borloo, les ministres "sous l'eau". Ils avaient tracé un "SOS" sur un tableau en plastique et écrit : "Le monde entier doit s'unir dans un véritable effort de guerre pour mettre fin à la hausse des températures". En sortant de l’eau, Mohamed Nasheed avait déclaré : "C'est un message que nous voulons lancer au monde pour faire comprendre que si rien n'est fait contre le changement climatique, voilà quel sera l'avenir des Maldives".

La République des Maldives comporte près de 1200 îles, sur une zone d’environ 750 kilomètres sur 120. Sur cette superficie totale de 90000 km2, seulement 230 km2 sont des terres émergées. Environ 380.000 habitants habitent 200 îles. L’île la plus peuplée est la capitale Malé, inondée par les vagues causées par le tsunami du 26 décembre 2004. Sans lac ou cours d’eau naturel, l’approvisionnement en eau potable provient du dessalement de l’eau de mer.

La qualité des atolls coraliens, des plages et des fonds marins a entraîné un important développement du tourisme (près de 660.000 touristes en 2009). Une centaine d’îles a été transformée en îles-hôtels réservées aux touristes. A côté du risque lié au réchauffement climatique, la pression démographique et les nombreux aménagements touristiques sont des sources de dégradation de l'environnement insulaire.

Revenons aux deux chiffres cités au début de cet article : le point culminant des Maldives est situé sur Villingili (ou Willingili), une île minuscule de 0,5 km2 dans l'atoll Addu, à proximité de Malé. Son altitude, qui diffère selon les sources consultées, est de l’ordre de 3 mètres. Avec une altitude moyenne de 2,1 mètres pour les îles de l’archipel, 80% des terres Maldives sont menacées par une élévation du niveau de la mer d’un mètre. 3 millimètres par an, c’est 3 centimètres en 10 ans et 30 centimètres en un siècle. Pas vraiment négligeable… Mais est-ce une menace suffisante pour pousser à passer à l’action ?

 

Male - ISS002-709-43 3Une image acquise par les astronautes de la Station Spatiale Internationale (ISS) le 12 juillet 2001.
Elle couvre l’atoll de Malé. En bas, on voit la ville de Malé, la piste de l’aéroport et à l’ouest de Malé,
l’île de
Villingili. Presque dix ans se sont écoulées entre les dates d’acquisition de cette image et de
celle présentée plus haut : plus de 3 centimètres d’élévation du niveau de la mer…
Image ISS002-709-43 (appareil Hasselblad avec objectif de 350 mm et pellicule Kodak Elite).
Un rehaussement de contracte a été appliqué par Planète Sciences Midi-Pyrénées.
Crédit image : Image Science and Analysis Laboratory, NASA-Johnson Space Center,
"The Gateway to Astronaut Photography of Earth". 

 

En 2009, le président des Maldives a annoncé que son pays s'engageait à zéro émission de CO2 d'ici à 2020. Je ne crois pas que cet engagement prenne en compte les émissions liées aux déplacements en avions des touristes : malgré la valeur d’exemple, le cas des Maldives montre à nouveau qu’une démarche dans le domaine de gaz à effet de serre ne sera réellement efficace que si elle est décidée au niveau international. Une décision collective est par définition plus délicate à obtenir qu’une décision individuelle. Il montre aussi que lutter contre le changement climatique implique parfois des choix difficiles : moins de tourisme aux Maldives pour sauver une région où le tourisme est la principale ressource économique ?

 

Le niveau de la mer : un indicateur des changements climatiques

Le niveau de la mer est une indicateur « composite » ou « intégrateur » du changement climatique dans le sens où ses variations dépendent de plusieurs composantes de la machine climatique :

  • L’élévation de la température de l’eau des océans entraîne une dilatation et le niveau de la mer s’élève.
  • La fonte des glaciers des zones montagneuses à cause de l’élévation de la température de l’air augmente la quantité d’eau douce dans les océans : le niveau augmente…
  • Pour la même raison, les changements de la masse des calottes glaciaires ont le même effet direct.
  • La modification du cycle de l’eau liée aux variations du climat augmente ou diminue le ruissellement de l’eau. Cela change aussi au final le niveau de la mer.
  • Les échanges entre l’atmosphère et les océans, comme l’oscillation El Niño, créent également un cycle complexe de variation du niveau de la mer.
  • Même la dynamique du globe terrestre joue un rôle, par l’intermédiaire de ce qu’on appelle le rebond post-glaciaire ou ajustement isostatique (glacial isostatic adjustment ou GIA en anglais), c’est-à-dire le soulèvement de masses terrestres causé par la déglaciation qui a suivi la dernière période glaciaire.

Alors que le niveau de la mer était resté a peu près stable au cours des derniers millénaires, des changements ont commencé à être perceptibles après le début de l’ère industrielle. Ce sont les marégraphes installés depuis la fin du 19ème siècle qui ont permis de mettre en évidence ce phénomène. Le graphique suivant montre l’évolution du niveau moyen des océans entre 1900 et 2000, extrait de ces mesures (avec Google Earth, voir ici des mesures en ligne de marégraphes gérés par le Permanent Service for Mean Sea Level (PSMSL).

 

Global mean sea level - 1900-2001 - LegosVariation du niveau moyen de la mer à partir de données de marégraphes entre 1900 et 2001.
Moyennes annuelles reconstituées par Church et al en 2004 (points rouges) et par Jevrejeva
et al. en 2006 (point bleus). Source : Graphique fourni par Anny Cazenave
(extrait de "Contemporary Sea Level Rise", voir "en savoir plus").

 

Le rôle des satellites et des mesures in situ :

Depuis maintenant près de vingt ans, les satellites d’altimétrie spatiale (Topex-Poséidon suivi de Jason 1 et Jason 2, en combinaison avec les radar altimétriques des satellites européens ERS et Envisat) ont apporté une nouvelle source de données : à l’échelle globale, la hauteur moyenne du niveau de la mer est désormais mesurée tous les dix jours, en continu sur l’ensembles des océans. Ces mesures, illustrées sur la courbe ci-dessous, montrent clairement une élévation du niveau moyen en fonction du temps. Ces mêmes mesures mettent également en évidence une importante variation du rythme d’élévation selon les régions du monde. Par exemple, les Maldives se situent dans une région où la vitesse d’évolution serait plus faible.

 

Mean SLC - 1993-2008 - Legos

Global mean sea level : courbe d'élévation du niveau global moyen de la mer établi à partir
de données d'altimétrie spatiale entre janvier 1993 et décembre 2008. Le cycle annuel a été enlevé.
Les points bleus correspondent aux données brutes collectées tous les dix jours. La courbe
en rouge est la moyenne glissante sur 90 jours. Source :
Graphique fourni par Anny Cazenave
(extrait de "Contemporary Sea Level Rise", voir "en savoir plus")

 

Variations regionales SLC - Legos

Carte des variations spatiales de l'évolution du niveau de la mer observé entre janvier 1993 et
décembre 2008. La veleur moyenne de 3,4 mm par an a été soustraite pour mettre en évidence
les variations.
Source : Graphique fourni par Anny Cazenave
(extrait de "Contemporary Sea Level Rise", voir "en savoir plus")

 

Par rapport aux mesures provenant des marégraphes, l’avantage des satellites d’altimétrie est de fournir des couvrant presque la totalité du globe (seules les latitudes les plus élevées ne sont pas couvertes en raison de l’inclinaison de l’orbite du satellite). Une limite est qu’ils fournissent une mesure « intégrée » qui ne permet pas directement de quantifier le rôle respectif des différentes causes de l’élévation du niveau de la mer.

Depuis quelques années, des efforts ont été faits pour compléter ces mesures avec des réseaux globaux de mesure de température in situ, permettant d’identifier la contribution de l’échauffement de l’eau, par dilatation, à l’élévation du niveau de la mer. C’est le cas du programme Argo avec un réseau de flotteurs océanographiques appartenant à 25 pays. 3 000 flotteurs couvrent les zones sans glace et collectent les profils de température et de salinité. Les mesures effectuées sont collectées par le système Argos. On note ici l’intérêt de combiner les observations spatiales et les observations in situ, permettant ainsi de distinguer l’élévation totale du niveau de la mer et ce qu’on appelle sa composante stérique (provenant de la dilatation thermique et des changements de salinité).

Egalement depuis les années 1990, les satellites complètent également les dispositifs de mesure et de surveillance des glaciers de montagne et des calottes glaciaires et contribuent ainsi à déterminer l’impact de la fonte des glaces sur l’élévation du niveau de la mer.

Par exemple, le satellite européen Cryosat-2, conçu et fabriqué par Astrium pour l’Agence Spatiale Européenne, lancé le 8 avril 2010, vient de terminer sa phase de « commissioning » (recette en vol) et est maintenant en phase d’opération nominale pour le compte des équipes scientifiques.

 Lancé en mars 2002, le satellite GRACE, mission en coopération entre la NASA et l’Agence Spatiale Allemande (Deutsche Forschungsanstalt für Luft und Raumfahrt, DLR), mesure les variations fines du champ de gravité du globe terresu globe terrestre, permettant ainsi de déterminer des variations de masse, qu’il s’agisse des glaces des calottes polaires ou du stockage des eaux continentales.

mission CryosatVue d’artiste de Cryosat-2 mesurant dans ce cas l’épaisseur d’un bloc de glace de mer.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

 

Elever le niveau sur l’élévation du niveau de la mer :

Dans cet article, je ne fait qu’évoquer rapidement les différents phénomènes entraînant une élévation du niveau de la mer, sans fournir d’explications détaillées.

Dans les semaines qui viennent, j’ai l’intention de publier quelques articles pédagogiques sur l’élévation du niveau de la mer, ses causes, les techniques de mesure ou de modélisation, et le rôle des satellites. Je m’appuierai sur des discussions que j’ai pu avoir récemment avec Anny Cazenave et sur des documents qu’elle a aimablement mis à ma disposition. Anny Cazenave est chercheur au Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiale (LEGOS) à Toulouse, membre de l’Académie des Sciences et fait partie de la liste des auteurs principaux du futur rapport du GIEC (Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’évolution du climat) à paraître en 2014.

C’est un challenge pour moi car c’est un domaine que je connais moins que d’autres sujets que j’ai pu aborder sur le blog Un autre regard sur la Terre. Je me rends compte également que le sujet est complexe, si on veut traiter les différentes causes, indiquer où se situent les incertitudes, etc. Mais c’est justement pour cette raison qu’il est intéressant d’essayer d’en parler de manière abordable et factuelle… Un autre défi sera de trouver quelques expériences simples pour mettre en évidence les différents phénomènes. Le glaçon dans le verre d’apéro m’a donné quelques idées (dans ce cas pour montrer un niveau qui n’augmente pas…) mais, si vous avez vous-même quelques suggestion à proposer, n’hésitez pas à poster un commentaire à la fin de cet article.

 

Sources utilisées :

  • Un article scientifique, en anglais, sur l’élévation du niveau de la mer par Anny Cazenave et William Llovel (LEGOS) : "Contemporary Sea Level Rise", Annual Review of Marine Science, Vol. 2, pages 145 à 173, janvier 2010.
  • Une page sur le Tourisme dans l'archipel des Maldives
  • Un article de l'encyclopédie Wikipédia sur les Maldives, croisé avec d'autres sources. Note : si vous savez me confirmer l'altitude actuelle du point culminant des Maldives, merci de me contacter ou de poster un commentaire à la fin de cet article.
  • Le site MIRAVI de l'Agence Spatiale Européenne pour les images du satellite ENVISAT.
  • Le site Gateway to Astronaut Photography of Earth pour les images prises par les astronautes de la NASA.
 

En savoir plus :

 

Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

  • Travail sur les grandeurs physiques liées au niveau de la mer : niveau de la mer, référence, niveau moyen, moyenne spatiale, moyenne temporelle, vitesse, etc. avec toujours une importance particulière pour les ordres de grandeur et les unités de mesures.
  • A partir des références mentionnées dans cet article, un travail de sensibilisation sur la mesure en physique et les incertitudes de mesure. Que signifie 3,4 mm ±1 mm ? Pourquoi une mesure avec indication de son incertitude a-t-elle plus de valeur qu’une mesure simple ? Faire des mesures en classe, estimer les erreurs de mesure.
  • Questionnement et travail expérimental sur les phénomènes de base contribuant à l'élévation du niveau de la mer.
  • Travail bibliographique sur le changement climatique et l'élévation du niveau de la mer.

 

 

 

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24 novembre 2010 3 24 /11 /novembre /2010 18:41

Après l'échec du sommet de Copenhague (COP15) et à quelques jours du sommet qui se tiendra à Cancun du 29 novembre au 10 décembre 2010 (COP16), l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) publie un bulletin préoccupant concernant le réchauffement planétaire et le méthane.

Dans une première partie de cet article, je reprends presque intégralement le communiqué de presse publié par l’OMM. C'est en effet une synthèse très claire avec des faits et des éléments chiffrés incitant à lire le bulletin complet.

Dans une deuxième partie, j’ajoute quelques éléments d’explication et de terminologie concernant les différents gaz à effet de serre et, en particulier, les unités de mesure, utilisées dans ce domaine, l’utilisation du mot carbone masquant parfois le rôle des autres gaz à effet de serre.

 

Envisat---Cancun---07-05-2008---15h58.jpgLa péninsule du Yucatan au Mexique vue par le satellite européen Envisat le 7 mai 2008 à 15h58 UTC.
La ville de Cancun où se tiendra la conférence sur le climat fin novembre apparaît comme une petite
tâche blanche tout à fait au nord et à l'est. Plus a l'ouest, l'autre tâche claire est Merida. C'est une région riche en sites archéologiques de l'époque maya :
Chichén Itza, Tulum, Uxmal, Palenque, etc. Les petites formations de nuages sont créées par la vapeur d'eau émise par la forêt. C'est la photosynthèse :
les arbres respirent en absorbant du gar carbonique ! C'est un des enjeux des décisions sur les mécanismes REDD (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation) Sur la côte,
la couleur de l'eau donne envie de se baigner. Souhaitons qu'à Cancun les débats porteront
davantage sur la plage de température que sur la température de la plage...

Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

 

Le bulletin de l’Organisation Météorologique Mondiale consacré aux gaz à effet de serre en 2009 :

Les principaux gaz à effet de serre ont atteint leurs plus hauts niveaux jamais observés depuis l’époque préindustrielle.

Le réchauffement planétaire pourrait entraîner un accroissement des émissions de méthane dans les régions arctiques.

Selon le Bulletin, le forçage radiatif total induit par l’ensemble des gaz à effet de serre persistants a augmenté de 27,5 % entre 1990 et 2009 et de 1,0 % entre 2008 et 2009, ce qui reflète l’accroissement des teneurs en dioxyde de carbone, en méthane et en oxyde nitreux de l’atmosphère.

 
Bulletin-OMM-2009.jpg

Selon Michel Jarraud, Secrétaire général de l’OMM, « Les concentrations de gaz à effet de serre ont atteint des niveaux records malgré le ralentissement de l’activité économique, a déclaré Et ces concentrations auraient même été plus élevées sans l’action menée au plan international pour limiter cette hausse. De plus, les rejets possibles de méthane à partir du pergélisol de l’hémisphère Nord et des zones humides sous l’effet du changement climatique sont extrêmement préoccupants et font l’objet de recherches et d’observations intensives. »


 Le dioxyde de carbone (CO2) est le gaz à effet de serre d’origine humaine le plus abondant dans l’atmosphère et contribue pour 63,5 % au forçage radiatif global induit par les gaz à effet de serre persistants. Ce forçage radiatif global correspond à la différence entre le rayonnement qui pénètre dans l’atmosphère et celui qui en sort. Un forçage positif a tendance à réchauffer la surface de la Terre et un forçage négatif, à la refroidir.

Pendant la dizaine de milliers d’années qui ont précédé la révolution industrielle vers le milieu du 18ème siècle, la teneur de l’atmosphère en CO2 est restée pratiquement constante, se chiffrant à quelque 280 ppm (ppm = nombre de molécules du gaz considéré par million de molécules d’air sec).

Depuis 1750, le CO2 atmosphérique a augmenté de 38 %, essentiellement à cause des émissions dues à la combustion des combustibles fossiles, au déboisement et aux changements d'affectation des terres. Selon l’OMM, ces 10 dernières années, la concentration de dioxyde d’azote s’est accrue de 1,88 % par an en moyenne.

 

Le méthane (CH4) contribue pour 18,1 % au forçage radiatif global. C’est le deuxième plus important gaz à effet de serre persistant, après le dioxyde de carbone.

Avant le début de l’ère industrielle, la teneur en méthane de l’atmosphère était d’environ 700 ppb (ppb = nombre de molécules du gaz considéré par milliard de molécules d’air sec). Depuis 1750, cette teneur a augmenté de 158 %, principalement du fait de l’accroissement des émissions dues à des activités humaines telles que l’élevage de bovins, la riziculture, l’exploitation des combustibles fossiles et la mise en décharge des déchets. Environ 60 % des émissions de méthane sont d’origine humaine,

les 40 % restants étant d’origine naturelle (zones humides, etc.).

Après une période de stabilisation temporaire de 1999 à 2006, la concentration de méthane a de nouveau augmenté entre 2007 et 2009. Selon le Bulletin sur les gaz à effet de serre, cet accroissement est probablement dû à des émissions de méthane supérieures à la moyenne dans les zones humides aux latitudes élevées de l’hémisphère Nord résultant d’une hausse exceptionnelle des températures en 2007 et à de fortes précipitations dans les zones humides tropicales en 2007 et 2008.

On précise cependant que les raisons de cet accroissement récent de la concentration de CH4 ne sont pas encore parfaitement comprises. Dans l’hémisphère Nord, le pergélisol renferme de grands réservoirs de carbone organique et de clathrates de méthane (une variété de glace qui contient beaucoup de méthane dans sa structure cristalline). Un réchauffement rapide et la fonte du pergélisol pourraient donc avoir pour effet de

libérer de grandes quantités de méthane dans l’atmosphère, ce qui contribuerait à accélérer le réchauffement planétaire.

 

L’oxyde nitreux (N2O), aussi appelé oxyde de diazote ou protoxyde d’azote, contribue pour 6,24 % au forçage radiatif global. Ses émissions dans l’atmosphère sont d’origine naturelle et humaine, puisqu’elles proviennent notamment des océans, des sols, de la combustion de la biomasse, de l’épandage d’engrais et de divers procédés industriels. En 2009, la concentration moyenne de N2O à l’échelle du globe a atteint 322,5 ppb, en progression de 19 % par rapport au niveau de l’ère préindustrielle.

 

Autres gaz à effet de serre : l’ensemble des hydrocarbures halogénés contribuent pour 12 % au forçage radiatif (une contribution presque deux fois supérieure à celle de l’oxyde nitreux). Certains de ces hydrocarbures halogénés tels que les chlorofluorocarbones (CFC), utilisés auparavant comme réfrigérants, propulseurs dans les aérosols et solvants, voient leur concentration diminuer lentement par suite de l’action engagée sur le plan international pour préserver la couche d’ozone protectrice de la Terre.

Toutefois, la concentration d’autres gaz tels que les hydrochlorofluorocarbones (HCFC) et les hydrofluorocarbones (HFC), utilisés comme substituts des CFC parce qu’ils portent moins atteinte à la couche d’ozone, augmente rapidement. Ces deux sortes de composés sont des gaz à effet de serre très puissants dont la durée de vie dans l’atmosphère est bien supérieure à celle du dioxyde de carbone.

 

Le rôle de l’organisation Météorologique Mondiale dans les observations des gaz à effet de serre :

L’OMM, par l’intermédiaire de son Programme de la Veille de l’atmosphère globale (VAG), coordonne les observations des gaz à effet de serre dans l’atmosphère effectuées au moyen d’un réseau de stations réparties dans plus de 50 pays, y compris à haute altitude dans les Andes et l’Himalaya. Les données recueillies, qui font l’objet d’un contrôle de la qualité, sont archivées et distribuées par le Centre mondial de données relatives aux gaz à effet de serre de l’OMM (hébergé par le Service météorologique japonais JMA).

Le bulletin de novembre 2010 est le sixième d'une série de bulletins annuels, dont le premier a été publié en 2004 et qui font état du consensus mondial des milieux responsables de la Veille de l’atmosphère globale de l’OMM au sujet de l'évolution récente et de la concentration atmosphérique des principaux gaz à effet de serre.

 

Quelques informations complémentaires sur les Gaz à effet de serre et les unités de mesure utilisées :

Comme toujours, la terminologie et les unités sont très importantes et un usage approximatif peut entraîner des erreurs d’appréciation importantes.

Le dioxyde de carbone n’est pas le seul gaz à effet de serre (GES ou GHG pour Green House Gas en anglais). Le communiqué de l’OMM mentionne les concentrations des principaux gaz mais il faut tenir compte également de leur impact respectif.

Les gaz ne possèdent pas tous les mêmes capacités d’absorption du rayonnement infrarouge terrestre et ils n’ont pas tous la même durée de vie. Ain de comparer leur impact sur le réchauffement planétaire, le GIEC (Groupement Intergouvernemental d’Experts sur l’Evolution du Climat) propose l’indice PRG (Potentiel de Réchauffement Global) permettant d’évaluer la contribution relative au réchauffement climatique de l’émission d’1kg de gaz à effet de serre par comparaison avec l’émission d’1kg de CO2 pendant une période déterminée de 100 ans.

J’ai ajouté dans le tableau suivant les valeurs de ce potentiel de réchauffement Global (ou GWP, Global Warming Potential), extrait du dernier rapport d’évaluation du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat).  Selon les secteurs d’activité, l’importance relative des gaz à effet de serre change : L’oxyde nitreux ou protoxyde d’azote N2O (le fameux gaz hilarant qui ne fait rire personne dans ce cas précis…) et le méthane CH4 (principalement lié à l’élevage et à la riziculture) sont dans le domaine de l’agriculture des contributeurs plus importants à l’effet de serre que le CO2, comme le montrent les trois figures suivantes extraites du rapport établi pour la France en 2000.

L’équivalence en CO2 (CO2éq) est définie par la quantité d’émissions de CO2 qui provoquerait le même forçage radiatif, multiplié par le PRG de chaque gaz, afin de prendre en compte notamment des différences de durée de vie dans l’atmosphère. On prend donc ainsi en compte le rôle « instantané » de chaque molécule et sa durée de vie.

Il faut avoir ce « bras de levier » à l’esprit quand on compare les concentrations (en parties par millions ou parties par milliards) mentionnées dans le communiqué due l’OMM.

 Une autre unité est également souvent utilisée, « l’équivalent carbone ». On l’obtient en multipliant le PRG de chaque gaz par le rapport entre la masse d’un atome de carbone (C = 12g.mol-1) et celle d’une molécule de dioxyde de carbone (CO2 = 44g.mol-1). Donc, Equivalent carbone = PRG x 12/44. Pour les émissions de CO2, cette unité représente précisément la masse correspondante de carbone. Elle est également utilisée pour tous les autres gaz même pour ceux qui ne contiennent pas de carbone et sert de référence pour comparer les émissions entre elles. Les équivalents carbone des principaux gaz figurent dans la dernière colonne du tableau.

 

Gaz Formule PRG relatif
au CO2 (à 100 ans)
équivalent
carbone
Gaz carbonique
CO2
1 0,273
Méthane CH4
25 6,27
Protoxyde d'azote
N2O 298 81
Perfluorocarbures
CnF2n+2 7400 à 12200 1555 à 3245
Hydrofluorocarbures
CnHmFp 120 à 14800 3,3 à 3273
Hexafluorure de soufre
SF6 22800 6055

Pouvoir de réchauffement global (PRG ou GWP) des gaz à effet de serre

(Source : IPCC, 4ème rapport d'évaluation, 2007 et calcul de l'équivalent carbone)

 

Le mot carbone ne doit pas faire oublier le rôle des autres gaz…

 

Un exemple en France pour le dioxyde de carbone, le méthane et le protxyde d’azote

 

Les trois cartes suivantes me paraissent être de bons exemples montrant l’influence relative des différentes activités humaines sur les émissions de gaz à effet de serre. Ces cartes sont des « inventaires départementalisés » valables pour l’année 2000 (les dernières données publiées). Elles sont extraite du rapport du CITEPA, Centre Interprofessionnel Technique d'Etudes de la Pollution Atmosphérique. Créé en 1961, le CITEPA assure la fonction de Centre National de Référence et a en France le mandat de réaliser les inventaires d'émissions dans l'air.

 

CITEPA---CO2---2000.jpg CITEPA---CH4---2000.jpg  CITEPA---N2O---2000.jpg

Trois cartes extrait du rapport du CITEPA sur les émissions par départmeent en 2000.
Crédit image : CITEPA

 

Je vous laisse le soin de regarder avec vos élèves si on peut mettre en évidence des corrélations pour chaque type de gaz avec les grandes zones urbanisées avec sites industriels et usage intensif des transports, les zones de cultures où les engrais azotés contribuent aux émissions et les zones d'élévage...

 

En savoir plus :

 

Suggestions d'utilisations pédagogiques en classe :

 

 

 

 

 

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6 octobre 2010 3 06 /10 /octobre /2010 11:00

Une conférence proposée par la Société Météorologique de France et Météo France :

conference jean jouzel

Cette conférence est organisée dans le cadre du cycle de débats pour tous « Autour d’un micro avec Joël Collado », prévisionniste et chroniqueur météo sur France Inter. Elle fait partie des "grandes conférences et belles recontres" du volet "Toulouse savante" de la Novela 2010, le festival des savoirs partagés.

La société Météorologique de France et Météo France proposent cette rencontre exceptionnelle avec Jean Jouzel, climatologue et Président de la Société Météorologique de France. La conférence aura lieu au Centre International de Conférences de Météo France à Toulouse, le jeudi 7 octobre à 18h30.

 

Qui est Jean JOUZEL ?

Jean Jouzel est climatologue et glaciologue, co –lauréat au titre du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat ou IPCC en anglais) du Prix Nobel de la Paix 2007. Il est directeur de recherches au Commissariat à l’Energie Atomique et a largement consacré sa carrière à la reconstitution des climats du passé à partir de l’étude des glaces de l’Antarctique et du Groenland.

Il est Président de l’Institut Polaire Paul Emile Victor et Président de la Société Météorologique de France. Il a publié plus de 400 articles dont plus de la moitié dans des revues internationales à comité de lecture. Ses travaux ont été récompensés par des prix et distinctions, dont les médailles « Milankovitch », « Revelle » ainsi que la médaille d’or du CNRS conjointement avec Claude Lorius.

 

Evolution du climat : que nous apprend le passé ?

Même si aucune période du passé ne correspond au climat futur et aux évolutions liées à l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère causée par les activités humaines, l’étude des climats passés est une source d’information très riche pour comprendre le fonctionnement du système climatique et son évolution future.

La reconstruction et l’analyse des changements climatiques passés, avec leurs limites et les incertitudes associées, sont indispensables pour évaluer l’influence des activités humaines par rapport aux variations d’origine naturelle.

Ces études améliorent les connaissances :

  • de la variabilité du climat à différentes échelles de temps,
    du comportement du climat à long terme,
  • de la réponse du système climatique aux différentes perturbations,
  • des mécanismes climatiques mis en jeu (rétroactions, non linéarités),
  • de la sensibilité du climat et sur les cycles chimiques et biogéochimiques interagissant avec lui.

 

Des exemples illustrant l’apport des archives glaciaires seront présentés ainsi que les aspects qui font l’objet de controverse.

 

WSM_SS_20100720_033953_7627_2_dim.jpgExtrait d'une image de la péninsule antarctique et de la mer de Weddel acquise par le capteur radar
ASAR du satellite Européen ENVISAT le 20 juillet 2010 à 3h43 UTC. Ces images sont acquises pour
le service GMES Polarview de suivi des glaces de mer.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA) et service Polarview

 

Pour participer à la conférence :

Elle a lieu à Météo-France, au Centre International de Conférences :

42 avenue Coriolis

31057 Toulouse

L’entrée est libre et gratuite dans la limite des places disponibles. Attention : la présentation d’une pièce d’identité sera exigée au poste de sécurité.

L’amphithéâtre ouvrira ses portes à 18 heures.

Contact : SMF Midi-Pyrénées, Nathalie Conchon (05.61.07.83.06).

 

En savoir plus :

 

Suggestions d'utilisations pédagogiques en classe :

  • Assister à la conférence ou inciter vos élèves à y participer : La Novela et les savoirs partagés, c'est ouvert à tous mais il faut oser passer la porte...
  • Voir les suggestions dans  un autre article sur la conférence " les satellites sont-ils climato-sceptiques" pendant l'Université d'été Espace et éducation organisée par le CNES (Centre National d'Etudes Spatiales).


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13 avril 2010 2 13 /04 /avril /2010 14:41

 

La barrière de glace de Larsen se situe au nord-ouest de l’antarctique en mer de Weddell. Le réchauffement climatique entraîne une destruction accélérée de cette barrière.

Une première partie de la barrière a été complètement détruite en 1995.

Larsen_B_collapse.jpg

En 2002, le radar du satellite ENVISAT a été témoin d’un second effondrement, encore plus important. La carte, élaborée à partir de donnée ERS1, ER2 et ENVISAT montre l’évolution de la situation entre 1992 et 2002. Elle montre le rôle de surveillance continue joué par les satellites. Le retrait de la glace atteint désormais la partie rocheuse.

 

ASARantartica_larsenIce.jpg


La surveillance a été également assurée par le satelite Spot 5 dans le cadre de l’année polaire internationale.

 

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  • : Les satellites d'observation de la Terre au service de l'environnement : images et exemples dans les domaines de l'environnement, la gestion des risques, l'agriculture et la changement climatique. Et aussi, un peu d'espace et d'astronomie, chaque fois que cela suscite questions et curiosité...
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  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre.
Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre. Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées

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