4.5 Simulation des rétroactions impliqués dans le réchauffement climatique

L'augmentation de la température globale en réponse à un doublement de la concentration atmosphérique en $CO_{2}$ peut être décomposée en l'effet de plusieurs processus:

1. effet de serre directement lié au $CO_{2}$;
2. rétroaction liée à la vapeur d'eau: plus l'atmosphère est chaude, plus elle contient de la vapeur d'eau (un gaz à effet de serre), donc plus la température augmente;
3. rétroaction liée à l'albédo des glaces: plus la Terre se réchauffe, plus les glaces fondent, donc plus l'albédo de la Terre diminue, donc plus la Terre absorbe du rayonnement solaire et donc se réchauffe;
4. rétroactions liées aux nuages: celles-ci sont variées et ne sont pas représentées par SimClimat.

SimClimat peut être utilisé pour quantifier ces rétroactions (section 3.2.2). Dans les modèles participant CMIP, plus de tiers du réchauffement simulé est causé par l'effet direct du $CO_{2}$. Un petit tiers est causé par la rétroaction de la vapeur d'eau. La rétroaction des glaces n'explique qu'entre 5 et 10% du réchauffement (figure 17a). Ces proportions sont bien reproduites par SimClimat (figure 17c).. Toutefois, SimClimat ne représente pas la rétroaction nuageuse, qui compte pour près du quart du réchauffement, mais est frappée d'une forte incertitude (figure 17b).

Figure: Comparaison des rétroactions climatiques lors d'un doublement de $CO_{2}$ produites par SimClimat et par les modèles de climat participant à CMIP. (a) Réchauffement climatique et ses contributions simulés par la moyenne des modèles de climat. (b) Écart type des différentes contributions au réchauffement simulées par les différents modèles de climat. (c) Évolution de la température simulée par SimClimat, avec et sans les différentes rétroactions. La courbe rouge est une simulation pré-industrielle, la courbe vert foncé est une simulation avec $CO_{2}$ doublé (560 ppm), la courbe vert clair est une simulation avec $Co_{2}$ doublé et albédo constant, et la courbe bleue est une simulation avec $CO_{2}$ doublé et concentration en vapeur d'eau constante. Les panels (a) et (b) sont issus de [Dufresne and Bony, 2008].