RT.2.5 Forçage radiatif net au niveau mondial, potentiel de réchauffement climatique et schémas de forçage

La compréhension de l’influence du réchauffement et du refroidissement anthropiques sur le climat s’est améliorée depuis le TRE, permettant d’avancer avec une confiance très élevée que l’effet des activités humaines depuis 1750 a été un forçage positif net de +1,6 [+0,6 à +2,4] W m^–2. La compréhension améliorée et la meilleure quantification des mécanismes de forçage depuis le TRE permettent d’établir pour la première fois un forçage radiatif anthropique net combiné. La distribution de probabilité de l’évaluation du forçage radiatif anthropique combiné, présenté à la figure RT.5, provient de la combinaison des valeurs composantes pour chaque agent de forçage et de leurs incertitudes ; la valeur la plus probable est d’environ un ordre de grandeur supérieur au forçage radiatif évalué à partir des variations du rayonnement solaire. Comme l’intervalle d’évaluation va de +0,6 à +2,4 W m^–2, on peut établir avec une confiance très élevée l’existence d’un forçage positif net du système climatique en raison de l’activité humaine. Les GESLV contribuent ensemble à +2,63 ± 0,26 W m^–2, ce qui représente le forçage radiatif dominant, au niveau de compréhension scientifique le plus élevé. Par contraste, les effets directs des aérosols, l’albédo des nuages et l’albédo de surface contribuent à des contraintes négatives moins bien cernées, et avec de plus grandes incertitudes. La marge dans l’évaluation nette est augmentée par des facteurs de forçage négatifs, qui ont de plus grandes incertitudes que les facteurs positifs. La nature de l’incertitude dans l’effet albédo des nuages estimé introduit une asymétrie considérable dans la distribution. Les incertitudes dans la distribution incluent des aspects structurels (par exemple, la représentation d’extrêmes dans les valeurs composantes, l’absence de toute pondération des mécanismes de forçage radiatif, l’existence de forçages radiatifs non encore pris en compte ni évalués quantitativement) et des aspects statistiques (par exemple, des suppositions des types de distributions décrivant des incertitudes des composantes). {2.7, 2.9}

Figure RT.5. (a) Forçages radiatifs (FR) moyens à l’échelle mondiale, et leurs intervalles de confiance de 90% en 2005 pour divers agents et mécanismes. Dans les colonnes de droite sont indiquées les meilleures estimations et les intervalles de confiance (valeurs FR) ; mesure géographique typique du forçage (échelle spatiale) ; et niveau de compréhension scientifique (LOSU) indiquant le niveau de confiance scientifique tel qu’expliqué à la section 2.9. Les erreurs pour CH₄, N₂O et les halocarbures ont été combinées. La figure illustre aussi le forçage radiatif anthropique net et sa marge d’erreur. Les meilleures estimations et les marges d’incertitude ne peuvent pas être obtenues par l’addition des termes individuels en raison des marges d’incertitude asymétriques pour quelques facteurs ; les valeurs données ici ont été obtenues à l’aide de la méthode Monte-Carlo comme discuté à la section 2.9. Les facteurs de forçage supplémentaires non inclus ici sont considérés comme ayant un LOSU très bas. Les aérosols volcaniques sont considérés comme une forme supplémentaire de forçage naturel, mais ne sont pas inclus ici en raison de leur nature épisodique. La marge d’erreur pour les cotras d’aviation n’inclut pas les autres effets possibles de l’aviation sur la nébulosité. (b) Distribution de la probabilité du forçage radiatif combiné moyen mondial de tous les agents anthropiques présentés dans (a). La distribution est calculée en combinant les meilleures estimations et les incertitudes de chaque composant. L’écart de la distribution est significativement augmenté par les termes de forçage négatifs, qui ont de plus grandes incertitudes que les termes positifs. {2.9.1, 2.9.2; Figure 2.20}

Le potentiel de réchauffement planétaire (PRP) est une mesure utile pour comparer l’impact climatique potentiel des émissions de différents GESLV (voir le tableau RT.2). Les potentiels de réchauffement planétaire comparent le forçage radiatif intégré au cours d’une période définie (par exemple, 100 ans) d’une émission indiquée en unités de masse, et sont une façon de comparer le changement climatique potentiel associé aux émissions des différents gaz à effet de serre. Les défauts du concept de potentiel de réchauffement climatique sont bien documentés, particulièrement lorsqu’il est utilisé pour évaluer l’impact d’espèces de courte durée de vie. {2.10}

Pour décrire l’ampleur et la gamme de forçages réalistes considérés, les preuves laissent à penser qu’il existe une relation approximativement linéaire entre le forçage radiatif moyen global et la réponse moyenne globale de la température de surface. Les modèles spatiaux de forçage radiatif varient entre des agents de forçage différents. Cependant, on ne s’attend généralement pas à une réponse climatique spatiale perceptible correspondant à celle du forçage. Le type de réponse climatique spatiale est en grande partie contrôlé par des processus climatiques et leurs réactions. Par exemple, la rétroaction de la modification de l’albédo suite à la fonte des glaces de mer a tendance à augmenter la réponse à haute latitude. Les modèles spatiaux de réponse sont aussi affectés par des différences d’inertie thermique entre la terre et les régions marines. {2.8, 9.2}

Le type de réponse à un forçage radiatif peut fortement varier si sa structure est apte à affecter un aspect particulier de la structure atmosphérique ou de la circulation. Les études de modélisation et des comparaisons de données suggèrent que les schémas de circulation à moyenne et haute latitude sont probablement affectés par des contraintes du type éruptions volcaniques, qui ont été liées avec des changements dans l’oscillation arctique (AO – ou oscillation annulaire nord, NAM) et l’oscillation Nord- Atlantique (NAO) (cf. section 3.1 et l’encart RT.2). Les simulations suggèrent aussi que l’absorption d’aérosols, et particulièrement le carbone noir, peut réduire la radiation solaire atteignant la surface et peut réchauffer l’atmosphère à l’échelle régionale, affectant le profil vertical de température et la circulation atmosphérique à grande échelle. {2.8, 7.5, 9.2}

Les modèles spatiaux de forçages radiatifs pour l’ozone, les effets directs des aérosols, les interactions nuages / aérosols et l’affectation des terres ont des incertitudes considérables, contrairement à la confiance relativement élevée dans les modèles spatiaux de forçage radiatifs pour les GESLV. Le forçage radiatif positif net dans l’hémisphère sud dépasse très probablement celui dans l’hémisphère nord à cause des moindres concentrations d’aérosols au sud. {2.9}