Quel SRES scénario choisir
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Introduction
Le choix des scénarios de changements climatiques à utiliser dépend dans une certaine mesure de l'application visée. Par exemple, certains modèles d’impacts, comme un modèle de simulation de la croissance des cultures agricoles, nécessitent des données pour un certain nombre de variables climatiques. Les modèles actuellement présentés sur le site Web du DSCC n'offrent pas tous un ensemble complet de données sur les variables climatiques, de sorte que les expériences que l'on pourra utiliser se limiteront à celles qui contiennent toutes les variables nécessaires au modèle d’impacts.
L'utilisateur du scénario doit décider s'il veut utiliser les scénarios IS92 et/ou du SRES, s'il entend sélectionner l'unique scénario sur les gaz à effet de serre IS92a (les effets des aérosols sulfatés ne sont pas comprises dans ces scénarios) et, s'il dispose d'un temps limité, quels scénarios il doit sélectionner qui reflètent le plus fidèlement l'éventail des changements anticipés dans la région en question.
Scénarios de la moyenne d'ensemble (IS92 et SRES)
Une simulation d'ensemble se compose d'un certain nombre d'expériences sur les changements climatiques réalisées au moyen de scénarios de forçage identiques, ceux-ci ayant été réalisées dans un certain nombre de centres de modélisation. Le DSCC a des simulations d'ensemble issues des expériences MCG sur les scénarios de forçage IS92a et du SRES :
| SAR(1995) | TAR(2001) | AR4 (2007) |
|---|---|---|
| GA | SR-A1 | SR-A1B |
| GG | SR-A2 | SR-A2 |
| SR-B1 | SR-B1 | |
| SR-B2 | ||
| SR-A1FI | ||
| SR-A1T |
Le système climatique est supposé réagir aux changements qui se produisent dans la composition de l'atmosphère (modélisée par le recours aux scénarios d'émissions) par un signal de changement climatique, dans lequel se superpose un bruit de fond attribuable à la variabilité climatique naturelle. Une simulation d'ensemble est entreprise pour mieux faire la distinction entre le signal de changement climatique et la variabilité naturelle du système. Toutes les expériences représentent ce signal de changement climatique et le bruit de fond attribuable à la variabilité climatique naturelle.
Scénarios incluant les effets des aérosols sulfatés (IS92 GA et tous les scénarios du SRES)
Les effets des aérosols atmosphériques (issus de la combustion des combustibles fossiles et de la biomasse) sur le climat sont compris dans les expériences GA et MCG du SRES. Les aérosols influent directement sur le climat en diffusant et en absorbant les rayonnements solaires et indirectement en modifiant les propriétés et la longévité des nuages, l'effet net étant de refroidir la surface. La plupart des expériences MCG à ce jour ne portent que sur les effets directs des aérosols sulfatés. Bien que les expériences de MCG, qui incorporent à la fois le forçage négatif lié aux concentrations observées des aérosols et au forçage positif attribuable à l’augmentation des gaz à effet de serre durant la même période (c.àd. les expériences transitoires en mode départ chaud) permettent une concordance plus étroite avec les variations observées dans la température moyenne à la surface du globe durant la période historique que celles qui ne tiennent compte que du forçage des gaz à effet de serre (voir la figure 1), un certain nombre de craintes ont été formulées quant à l'usage des expériences de MCG qui englobent les effets des aérosols sulfatés, en particulier les expériences qui utilisent les scénarios d'émissions IS92a.
Figure 1:
Variation de la température moyenne à la surface du globe (°C) pour la période 1961-1990 pour les données observées (en noir), les trois expériences gaz à effet de serre + aérosols (en bleu), la moyenne d'ensemble de ces trois expériences (ligne bleue plus épaisse) et l'expérience sur les gaz à effet de serre seulement (en rouge) réalisées avec le modèle MCCG1.
Le scénario de forçage des sulfates IS92a contient de fortes hausses des émissions de dioxyde de soufre (SO2) au cours de ce siècle, les charges de soufre audessus de l'Asie du SudEst ayant été exagérées et celles audessus de l'Amérique du Nord et de l'Europe sousestimées. Des estimations plus récentes des émissions de SO2, par exemple celles qui se rattachent au Rapport spécial sur les scénarios d'émissions du GIEC (2000), ne prévoient qu'une faible hausse au cours des deux prochaines décennies, qui sera suivie d'une baisse à des niveaux inférieurs à ceux d'aujourd'hui d'ici 2100, en raison des restrictions imposées aux émissions de SO2 en Europe et en Amérique du Nord et de l'adoption rapide de technologies de pointe plus propres, en particulier en Asie. Par ailleurs, les modèles plus récents du cycle du soufre génèrent un dépôt de sulfate inférieur par tonne d'émissions de SO2 tandis que l'effet radiatif des particules sulfatées dans les modèles de radiation plus évolués est inférieur à ce qui avait été calculé au préalable. Outre ces préoccupations, les effets indirects des aérosols sulfatés sur la réflectivité et la longévité des nuages sont jugés au moins aussi importants que les effets directs, même s'ils n'ont généralement pas été pris en considération dans les expériences réalisées jusqu'ici, pas plus que les effets d'autres types d'aérosols (comme le carbone et la suie) qui contribuent au réchauffement de l'atmosphère. Il est donc vraisemblable que les types de changements climatiques résultant des aérosols sulfatés dans les expériences MCG à l'aide du scénario d'émissions IS92a soient radicalement différents de ceux des expériences MCG qui utilisent les scénarios d'émissions du SRES.
Compte tenu de la grande incertitude qui entoure l’évolution future des émissions de gaz à effet de serre et d'aérosols sulfatés, les scénarios IS92a qui tiennent compte des effets des émissions des aérosols sulfatés ne doivent pas être écartés en raison des préoccupations mentionnées ci-dessus. En effet, il faut en tenir compte dans le cadre d'une évaluation approfondie des répercussions des changements climatiques, ce qui est en phase avec la recommandation du GIEC selon laquelle les usagers doivent définir et appliquer des scénarios multiples dans l’évaluation des impacts, alors que ces scénarios couvrent une vaste gamme de climats futurs possibles, plutôt que de définir et d’appliquer un simple scénario au meilleur de mes connaissances.
Combien de scénarios fautil utiliser? Quels scénarios doisje choisir?
La recommandation cidessus du GIEC selon laquelle les usagers doivent appliquer des scénarios multiples aux évaluations des répercussions aboutit tout naturellement à la question suivante : La réponse abrégée à ces questions est la suivante : utilisezen le plus grand nombre possible pour représenter le plus fidèlement la moyenne ou les extrêmes pour un lieu ou une région d'intérêt.
Au moins, vous devriez utiliser des scénarios élaborés à partir de deux MCG différents, mais l'utilisation d'autres MCG est vivement conseillée. Si vous avez seulement le temps d'utiliser un nombre restreint de scénarios, vous devriez alors vous évertuer à choisir des scénarios qui représentent la gamme extrême des changements prévus dans la région en question, de même qu'un scénario qui reflète généralement les changements moyens.
Par exemple, en représentant graphiquement les variations moyennes de température et de précipitations pour chaque scénario à partir de la maille de la région/modèle dont vous avez besoin, vous pouvez déterminer les scénarios qui s'apparentent aux changements les plus extrêmes. Ces représentations sont connues sous l'appellation de « diagramme de dispersion ». La figure 2 ciaprès illustre un modèle de diagramme de dispersion.
Figure 2:
Variation annuelle de la température moyenne (°C) par opposition aux variations des précipitations (%) pour la maille où est située Regina (50,4°N, 104,7°O); le diagramme illustre la fourchette des résultats de différentes expériences MCG pour les années 2020. Les symboles définissent les résultats des expériences MCG suivantes du SRES et IS92a :