Modélisation des interactions entre le système climatique et le cycle du carbone PDF Download
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Author: Patricia Cadule
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 375
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Book Description
L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l’évolution des échanges de carbone entre l’atmosphère, la biosphère terrestre et l’océan depuis la période pré-industrielle. Nous avons pour cela développé le modèle climat-carbone IPSLCM4-LOOP qui repose sur le couplage entre le Modèle de Circulation Générale Océan-Atmopshère de l’IPSL et les modèles de cycle du carbone, ORCHIDEE pour la biosphère terrestre et PISCES pour la biogéochimie marine. IPSL-CM4-LOOP a permis d’étudier la sensibilité des échanges de carbone entre l’atmosphère, la biosphère terrestre et l’océan, à différents forçages radiatifs et différentes vitesses de perturbation du système. Les études menées au cours de cette thèse ont permis mieux comprendre les interactions entre le système climatique perturbé par l’homme et le cycle du carbone. Nous avons montré que le cycle du carbone répond de façon non uniforme dans le temps et dans l’espace à la perturbation climatique, indiquant que les scénarios futurs de mitigation doivent impérativement prendre en compte les rétroactions complexes entre le système climatique et les cycles biogéochimiques.
Author: Patricia Cadule
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Category :
Languages : fr
Pages : 375
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Book Description
L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l’évolution des échanges de carbone entre l’atmosphère, la biosphère terrestre et l’océan depuis la période pré-industrielle. Nous avons pour cela développé le modèle climat-carbone IPSLCM4-LOOP qui repose sur le couplage entre le Modèle de Circulation Générale Océan-Atmopshère de l’IPSL et les modèles de cycle du carbone, ORCHIDEE pour la biosphère terrestre et PISCES pour la biogéochimie marine. IPSL-CM4-LOOP a permis d’étudier la sensibilité des échanges de carbone entre l’atmosphère, la biosphère terrestre et l’océan, à différents forçages radiatifs et différentes vitesses de perturbation du système. Les études menées au cours de cette thèse ont permis mieux comprendre les interactions entre le système climatique perturbé par l’homme et le cycle du carbone. Nous avons montré que le cycle du carbone répond de façon non uniforme dans le temps et dans l’espace à la perturbation climatique, indiquant que les scénarios futurs de mitigation doivent impérativement prendre en compte les rétroactions complexes entre le système climatique et les cycles biogéochimiques.
Author: Jean-Louis Fellous
Publisher: Odile Jacob
ISBN: 9782738118455
Category : Science
Languages : fr
Pages : 316
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Book Description
Le changement climatique est en marche, il s’accélère. Il est, sans équivoque, stimulé par les activités humaines. Il est urgent de mieux appréhender sa nature, son ampleur et ses impacts potentiels. Cette conviction est partagée par tous les auteurs, experts français et américains de notoriété mondiale, de ce livre. Acteurs de la science du climat, ils sont aussi citoyens de deux pays dont les choix présents, face à cette situation, sont notoirement différents. Aider le public à mieux comprendre les enjeux du changement climatique, faire la part des certitudes et des incertitudes sur lesquelles certains se fondent pour retarder l’action nécessaire, tel est l’objet de ce livre. Il est un appel à agir, vite et ensemble. La société globale est confrontée au défi d’une réponse collective et efficace à l’altération du climat. Dans le passé, certaines civilisations n’ont pas survécu à la perturbation de leur environnement. Saurons-nous faire mieux ? Jean-Louis Fellous a notamment publié Avis de tempête. Expert du Centre national d’études spatiales auprès de l’Agence spatiale européenne, il est le secrétaire exécutif du Comité mondial des satellites d’observation de la Terre (Ceos) et copréside la Commission mondiale d’océanographie et de météorologie marine. Catherine Gautier est professeur au département de géographie de l’Université de Californie à Santa Barbara depuis 1990, et a dirigé l’Institute for Computational Earth System de 1996 à 2002. Contributions de Jean-Claude André, Roberta Balstad, Olivier Boucher, Guy Brasseur, Moustafa T. Chahine, Marie-Lise Chanin, Philippe Ciais, Robert W. Corell, Jean-Claude Duplessy, Jean-Charles Hourcade, Jean Jouzel, Yoram J. Kaufman, Katia Laval, Hervé Le Treut, Jean-François Minster, Berrien Moore III, Pierre Morel, S. Ichtiaque Rasool, Frédérique Rémy, Raymond C. Smith, Richard C. J. Somerville, Eric F. Wood, Helen Wood et Carl Wunsch.
Author: Anne-Laure Gibelin
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Category :
Languages : fr
Pages : 200
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ISBA-A-gs est une option du modèle de surface continentale du CNRM, ISBA, qui simule les échanges de carbone entre la biosphère terrestre et l'atmosphère. Au cours de cette thèse, le modèle est utilisé pour la première fois à l'échelle globale en mode forcé. Plusieurs simulations globales sont réalisées pour évaluer la sensibilité des flux turbulents et du LAI à un doublement de CO2 et au changement climatique prévu pour la fin du XXIe siècle.Une nouvelle option du modèle, nommée ISBA-CC, est aussi développée afin de simuler de manière plus réaliste la respiration de l'écosystème, en distinguant la respiration autotrophe et la respiration hétérotrophe.La validation de la dynamique de la végétation et des flux de carbone échangés, à la fois à l'échelle globale à l'aide de données satellitaires, et à l'échelle locale sur 26 sites de mesure du réseau FLUXNET, montre que le modèle de surface est suffisamment réaliste pour être couplé à un modèle de circulation générale, afin de simuler les interactions entre la surface continentale, l'atmosphère et le cycle du carbone.
Author: Marie Berthelot
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 196
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Author: Hervé Le Treut
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 545
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DU SYSTEME CLIMATIQUE ET DE SA VARIABILITE. IL S'ORGANISE SELON DEUX THEMES PRINCIPAUX. LE PREMIER EST LIE AU DEVELOPPEMENT DU MODELE DE CIRCULATION GENERALE ATMOSPHERIQUE DU L.M.D. L'ESSENTIEL DE CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA MODELISATION DE LA COUVERTURE NUAGEUSE ET A LA DETERMINATION DE SON IMPACT SUR LE CLIMAT SIMULE PAR LE MODELE. LE BUT EST DE DEVELOPPER UN OUTIL QUI PERMETTE D'ETUDIER LES VARIATIONS DU CLIMAT A L'ECHELLE SAISONNIERE OU INTERANNUELLE ET D'EVALUER SA SENSIBILITE VIS A VIS DE PERTURBATIONS EXTERIEURES TELLES QU'AUGMENTATION DU CONTENU EN CO2 DE L'ATMOSPHERE, DEBOISEMENT, DESERTIFICATION,... PAR LA SUITE CES EXPERIENCES DEVRONT ETRE ENVISAGEES DANS LE CADRE DU SYSTEME GLOBAL OCEAN-ATMOSPHERE. CECI NECESSITERA EN PRINCIPE L'UTILISATION DE MODELES DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE. NOUS DEFINISSONS ICI UN MODELE SIMPLE DES COUCHES SUPERFICIELLES DE L'OCEAN QUI PERMETTRA DES ETUDES PRELIMINAIRES DE L'INTERACTION OCEAN-ATMOSPHERE. LA DEUXIEME PARTIE DE LE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE DU SYSTEME CLIMATIQUE A UNE ECHELLE DE TEMPS BEAUCOUP PLUS QUI EST CELLE DES AGES GLACIAIRES
Author: Marine Goret
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Languages : fr
Pages : 0
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Climat et CO2 sont intimement liés. Le lien entre les deux et si bien établi que les objectifs de limitation du réchauffement climatique s'expriment en quantité maximale d'équivalent CO2 que l'on s'autorise à émettre. La quantité de CO2 présente dans l'atmosphère à un instant donné est le résultat d'échanges et d'équilibres complexes entre l'atmosphère et la surface terrestre. Cette dernière est composée non seulement des océans, de la végétation et des sols naturels mais également des villes. Les échanges entre l'atmosphère et les surfaces urbaines proviennent majoritairement de quatre contributeurs : les émissions des bâtiments, le trafic routier, la respiration humaine et la végétation urbaine. Deux de ces contributeurs dépendent du climat : les bâtiments et la végétation. En effet, aux hautes et aux moyennes latitudes, les émissions des bâtiments sont fortement liées au chauffage, et fluctuent donc avec la température extérieure. La végétation quant à elle croît et s'épanouit plus ou moins vite en fonction des conditions météo-climatiques et plus particulièrement de la température, des précipitations et de l'ensoleillement. Le CO2 émit par la ville est ensuite transporté à travers l'atmosphère suivant la circulation atmosphérique locale qui est le résultat de la situation synoptique modifiée par la présence de la ville. Il existe donc, à l'échelle de la ville, des interactions fortes entre climat et CO2 : le bilan carbone de la ville dépend du climat local, et le transport du CO2 à travers l'atmosphère est influencé par la circulation atmosphérique induite par la ville. Cette thèse vise à étudier ces interactions. Pour cela, on a ajouté la modélisation des échanges de CO2 entre les surfaces urbaines et l'atmosphère dans le modèle de micro-climat urbain TEB. Cela a permis de vérifier que les processus physiques qui relient les émissions/captations de CO2 en ville et le climat urbain étaient bien identifiés et compris. Le modèle a été évalué sur deux cas d'étude permettant chacun d'évaluer plus spécifiquement l'un des contributeurs aux échanges de CO2 ville/atmosphère qui soit météosensible : les bâtiments sur le site de Toulouse, et la végétation sur le site de Kumpula (Finlande). Ces deux sites ont prouvé la capacité du modèle à reproduire les échanges de CO2 entre les surfaces urbaines et l'atmosphère ainsi que leurs cycles journaliers et saisonniers. Le site de Toulouse a souligné l'importance de connaître finement le comportement énergétique des habitants pour simuler les émissions de CO2 des bâtiments. Celui de Kumpula a démontré la capacité du modèle ISBA, conçu pour décrire les interactions entre la végétation en milieu non urbain et l'atmosphère, à décrire les échanges de CO2 entre la végétation urbaine et l'atmosphère. Le modèle, ainsi validé, a été utilisé pour réaliser des simulations d'émissions de CO2 par les bâtiments à l'échelle de l'ensemble de l'agglomération urbaine de Toulouse. Ces simulations ont mis à nouveau en évidence l'intérêt de la bonne connaissance des comportements énergétique des habitants : sur notre cas d'étude (quatre jours en hiver), l'abaissement de 2°C de la température de consigne du chauffage la nuit réduit de 33% les émissions de CO2. Lors de ces simulations, le transport du CO2 émis par la ville à travers l'atmosphère a également été suivi. On a ainsi mis en évidence que, malgré une situation météorologique de vent calme, le panache de CO2 créé par la ville se dissipe rapidement (moins d'une journée), ce qui limite l'augmentation de la concentration en CO2 au-dessus de la ville. Des simulations sur d'autres villes sont nécessaires pour savoir si ce résultat se généralise. Lors de cette thèse, on a étudié les interactions climat/CO2 à l'échelle d'une ville. Par la suite, il serait intéressant de réaliser des simulations en climat futur ou bien en mode couplé avec des modèles de climat afin d'étudier les rétroactions entre les liens climat/CO2 aux échelles locale et globale.
Author: Emmanuelle Cohen-Solal
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Languages : fr
Pages : 282
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Book Description
Le but de cette thèse est l'exploitation d'un modèle couple atmosphère, océan superficiel, glace de mer, pour l'étude des interactions entre l'océan de surface et l'atmosphère. Le modèle couple qui n'avait jamais été testé auparavant est décrit dans une première partie (chapitre 2). Un intérêt particulier est porté au terme qui représente le transport de chaleur par les océans: son impact sur la thermodynamique de l'océan et sur la représentation générale de est analysé (chapitre 3). Le chapitre 4 est consacré à l'analyse des résultats du modèle à l'échelle saisonnière. Le comportement du modèle est satisfaisant et stable dans sa représentation du cycle annuel. Mais il existe des anomalies systématiques. Grâce à des études de sensibilité diverses, l'origine de ces anomalies est mieux cernée. Mais l'intérêt de ces expériences est plus large puisqu'elles permettent de révéler certains facteurs prépondérants du couplage (interaction océan-rayonnement, friction du vent en surface) et de mieux comprendre les interactions entre l'océan de surface (ou la glace de mer) et l'atmosphère. Enfin, le dernier chapitre (chapitre 5) fait l'analyse de la dérive climatique subie par notre modèle. On obtient des résultats originaux, au sens ou on met en évidence une composante lente atmosphérique qui déstabilise le système climatique pendant les cinq premières années de simulation. En particulier, on touche au problème de la représentation des propriétés radiatives des nuages hauts (cirrus) dans la région équatoriale: ces interactions nuage-rayonnement sont des phénomènes cruciaux mais néanmoins peu connus, pour la sensibilité des modèles de climat à des perturbations
Author: Jean Poitou
Publisher: EDP Sciences
ISBN: 2759817598
Category : Science
Languages : fr
Pages : 241
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Book Description
Au cours de son histoire, notre planète a connu des conditions climatiques très diverses. Comment fonctionne la machine climatique ? Qu’est-ce que le climat global ? Pourquoi et comment a-t-il changé au cours des temps géologiques ? Comment se situe le changement climatique en cours dans ce contexte géologique et historique ? Le réchauffement en cours est marqué par des phases d’accélération et de ralentissement, et des amplitudes différentes selon les régions. Comment faire la part des facteurs naturels et des activités humaines dans ce réchauffement récent ? À quels risques climatiques serons-nous amenés à faire face, pour les prochaines décennies, et les prochains siècles ? Les sciences du climat ont construit des méthodes d’observation, d’analyse, de modélisation et de reconstitution des climats passés qui permettent de répondre à ces questions. Cet ouvrage, clair et précis, présente ainsi les acteurs du climat, leurs interactions, leurs échanges avec toutes les composantes de l’environnement terrestre, cet environnement qui est à la fois conditionné par le climat et affecte son évolution. Il en résulte un système qui génère sa propre variabilité, et peut produire des variations abruptes, comme en témoignent les climats passés. C’est également un système qui va réagir à des perturbations, qu’elles soient naturelles ou liées à l’influence humaine, avec des mécanismes complexes de rétroactions. La modélisation du climat est donc centrale pour décrypter les causes des changements récents ou passés, et pour anticiper les futurs possibles.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Geography
Languages : en
Pages : 1022
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Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Geography
Languages : fr
Pages : 796
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