Détection et attribution du changement climatique

Les méthodes statistiques qui permettent d'établir si le climat a changé au-delà de sa variabilité naturelle et d'identifier les causes humaines et naturelles responsables.

Definition

La détection est la démonstration que le climat a changé au sens statistique au-delà de ce que la variabilité interne produirait, et l'attribution est le processus d'établissement, avec confiance, des causes les plus probables de ce changement détecté.

Scope

Ce sujet couvre le cadre formel permettant de déterminer si un changement climatique observé est réel et quelle en est la cause. Il aborde la détection, en montrant qu'un changement est peu susceptible d'être dû à la seule variabilité interne, et l'attribution, en assignant le changement à des forçages particuliers en utilisant leurs empreintes distinctes. Il inclut l'utilisation de modèles climatiques pour estimer la variabilité interne et les réponses forcées, les empreintes spatiales et verticales qui distinguent les facteurs, et le domaine émergent de l'attribution d'événements extrêmes individuels.

Core questions

• Comment un changement climatique réel est-il distingué de la variabilité naturelle ?
• Comment les changements observés sont-ils attribués à des forçages spécifiques ?
• Quelles empreintes distinguent les causes humaines des causes naturelles ?
• Les événements extrêmes individuels peuvent-ils être attribués au changement climatique ?

Key theories

Empreinte climatique

Chaque forçage produit un schéma de réponse spatial et temporel caractéristique ; ainsi, la comparaison du schéma observé avec les empreintes modélisées attribue le changement à ses causes probables.

Attribution probabiliste d'événements

La comparaison de la probabilité d'un événement extrême dans des mondes modélisés avec et sans influence humaine quantifie dans quelle mesure le changement d'origine humaine a modifié sa probabilité ou son intensité.

Mechanisms

La détection compare le changement observé avec l'étendue de la variabilité interne estimée à partir de longues simulations de modèles et de données paléoclimatiques, le jugeant détecté s'il se situe en dehors de cette étendue. L'attribution régresse ensuite les observations sur les schémas de réponse modélisés pour chaque forçage, en utilisant les empreintes distinctes, telles que le réchauffement troposphérique avec le refroidissement stratosphérique, qui séparent le forçage des gaz à effet de serre du forçage solaire, tandis que l'attribution d'événements compare les probabilités d'événements simulées dans des climats factuels et contrefactuels.

Clinical relevance

La détection et l'attribution fournissent les preuves rigoureuses que le réchauffement récent est d'origine humaine, étayent les déclarations de confiance du GIEC et éclairent de plus en plus les décisions juridiques et politiques ainsi que l'évaluation des risques et des pertes liés au climat.

Evidence & guidelines

Suivant les bonnes pratiques, le sixième rapport d'évaluation du GIEC attribue l'essentiel du réchauffement observé depuis le milieu du XXe siècle à l'influence humaine et fait état d'une confiance croissante dans l'attribution de nombreux événements extrêmes.

History

Le cadre d'empreinte optimale (optimal fingerprinting) de Hasselmann à la fin du XXe siècle a donné à l'attribution une base statistique solide, Santer et d'autres ont démontré l'empreinte humaine dans les années 1990, et les années 2000 ont vu l'essor de l'attribution probabiliste d'événements extrêmes individuels.

Debates

Fiabilité de la variabilité interne estimée par les modèles

Étant donné que l'attribution dépend de la qualité avec laquelle les modèles représentent la variabilité naturelle, le débat se poursuit quant à savoir si les modèles capturent suffisamment de variabilité à basse fréquence pour permettre une détection fiable à des échelles régionales.

Key figures

• Gabriele Hegerl
• Klaus Hasselmann
• Benjamin Santer
• Peter Stott

Seminal works

• hegerl2010
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

Qu'est-ce que l'empreinte climatique ?

C'est la technique qui consiste à comparer le schéma observé du changement climatique avec les schémas de réponse distincts attendus de chaque facteur afin d'identifier les causes responsables.

Une seule vague de chaleur peut-elle être attribuée au changement climatique ?

L'attribution d'événements ne peut pas imputer entièrement un événement au changement climatique, mais elle peut quantifier dans quelle mesure le réchauffement d'origine humaine a modifié sa probabilité ou son intensité en comparant des mondes modélisés avec et sans ce réchauffement.