Forçage radiatif et facteurs climatiques

Les gaz à effet de serre, les aérosols, les changements de surface terrestre, et les variations naturelles solaires et volcaniques qui perturbent l'équilibre énergétique de la planète, comparés sur une échelle commune.

Definition

Le forçage radiatif est le changement du flux énergétique net au sommet de l'atmosphère causé par un facteur imposé, et les facteurs climatiques sont les agents naturels et humains, des gaz à effet de serre aux volcans, qui produisent de tels forçages.

Scope

Ce sujet couvre les agents qui sont à l'origine du changement climatique et le cadre du forçage radiatif utilisé pour les comparer. Il traite des forçages de réchauffement dus au dioxyde de carbone, au méthane, à l'oxyde nitreux et aux halocarbures, du forçage majoritairement refroidissant des aérosols et de leurs interactions avec les nuages, des changements d'albédo de surface dus à l'utilisation des terres, et des facteurs naturels incluant les variations d'irradiance solaire et les éruptions volcaniques explosives, ainsi que le concept de forçage radiatif effectif qui inclut les ajustements rapides.

Core questions

• Comment le forçage radiatif est-il défini et mesuré ?
• Quels facteurs réchauffent et quels facteurs refroidissent le climat, et dans quelle mesure ?
• Comment les aérosols et les nuages compliquent-ils l'estimation du forçage ?
• Comment les facteurs naturels solaires et volcaniques se comparent-ils aux facteurs anthropiques ?

Key theories

Comparaison des facteurs sur une échelle commune

Exprimer chaque facteur climatique comme un forçage radiatif en watts par mètre carré permet de comparer leurs forces relatives et de les additionner pour estimer la perturbation totale de l'équilibre énergétique.

Forçage radiatif effectif

Inclure les ajustements rapides atmosphériques et de surface qui se produisent avant que la température de surface ne réponde donne un prédicteur plus précis du réchauffement éventuel que le seul forçage instantané.

Mechanisms

Chaque facteur modifie l'équilibre énergétique différemment : les gaz à effet de serre réduisent le rayonnement thermique sortant, les aérosols diffusent ou absorbent la lumière solaire et modifient les nuages, les surfaces terrestres plus claires ou plus sombres changent la lumière solaire réfléchie, les voiles de sulfate volcanique réfléchissent la lumière solaire pendant quelques années, et les variations solaires modifient l'énergie entrante. La somme de ces forçages, avec les ajustements rapides inclus comme forçage radiatif effectif, donne la poussée nette sur le climat à laquelle le système répond par des rétroactions.

Clinical relevance

Connaître l'ampleur de chaque forçage permet d'identifier quelles activités humaines sont les principaux moteurs du réchauffement et lesquelles, comme les émissions d'aérosols, le masquent en partie, guidant directement les priorités d'atténuation et les politiques de qualité de l'air.

Evidence & guidelines

Le sixième rapport d'évaluation du GIEC estime que le forçage radiatif effectif total d'origine humaine depuis l'ère préindustrielle est fortement positif et dominé par le dioxyde de carbone, les aérosols apportant le refroidissement compensatoire le plus important et le plus incertain.

History

Le concept de forçage radiatif a été développé pour comparer diverses influences climatiques sur une échelle unique et a été affiné au fil des évaluations du GIEC, plus récemment par l'adoption du forçage radiatif effectif pour mieux prendre en compte les ajustements rapides, en particulier ceux des aérosols et des nuages.

Debates

Ampleur du forçage aérosol-nuage

La mesure dans laquelle les aérosols refroidissent le climat en modifiant les nuages représente la plus grande incertitude dans le forçage total, et sa résolution affinerait les estimations de l'influence humaine et de la sensibilité climatique.

Key figures

• Gunnar Myhre
• Veerabhadran Ramanathan
• Susan Solomon
• James Hansen

Seminal works

• myhre2013
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

Quel est le facteur climatique le plus puissant ?

Le dioxyde de carbone est le principal contributeur au forçage radiatif d'origine humaine, suivi par d'autres gaz à effet de serre comme le méthane, tandis que les aérosols procurent un refroidissement partiellement compensatoire.

Les volcans et le Soleil sont-ils à l'origine du réchauffement récent ?

Non ; les éruptions volcaniques ne provoquent qu'un bref refroidissement et les changements solaires mesurés sont faibles, de sorte qu'aucun des deux ne peut expliquer le réchauffement soutenu, qui suit l'augmentation des gaz à effet de serre.