Le climat à découvert
Catherine Jeandel
Rémy Mosseri
CNRS
Préface14
Alain Fuchs
Avant-propos15
Catherine Jeandel et Rémy Mosseri
- Première partie -
Le système climatique
1. Le climat : un thème de recherche pluridisciplinaire19
Sylvie Joussaume
2. La Terre dans le Système solaire22
Peter von Ballmoos
3. La Terre : planète dynamique25
Catherine Jeandel
4. L'atmosphère27
Frank Roux
5. Les océans29
Gilles Reverdin
6. Les continents31
Katia Laval et Jan Polcher
7. Couplages entre les différents milieux33
David Salas y Mélia et Jean-Louis Dufresne
8. Le climat de la Terre à l'échelle des temps géologiques35
Yves Goddéris, Yannick Donnadieu, Gilles Ramstein, Emmanuelle Pucéat et Guillaume Le Hir
9. La vie sur Terre37
Jean-Pierre Féral
- Deuxième partie -
Les mécanismes physico-chimiques en jeu
1. Les grands équilibres naturels dans la modélisation du climat43
Hervé Le Treut
2. Bilan énergétique et propriétés radiatives47
Serge Planton
3. La variabilité solaire48
Thierry Dudok de Wit et Jean Lilensten
4. Principes physiques de l'effet de serre et de l'effet parasol50
Philippe Dubuisson
5. La stratosphère et le climat53
François Lott
6. Les gaz à effet de serre55
Valérie Thouret
7. Les aérosols et leur impact radiatif57
Didier Tanré
8. Le cycle de l'eau59
Ghislain de Marsily
9. Cycle de l'eau : les nuages61
Sandrine Bony
10. Cycle de l'eau : hydrologie continentale63
Hervé Douville et Bertrand Decharme
11. Le cycle du carbone65
Laurent Bopp
12. Les océans, pièges à CO266
Laurent Mémery
13. La partie continentale du cycle du carbone69
Jérôme Gaillardet et Nicolas Viovy
14. Le cycle du carbone à l'échelle des temps géologiques72
Yves Goddéris, Yannick Donnadieu, Gilles Ramstein, Emmanuelle Pucéat et Guillaume Le Hir
15. Fonctionnement du climat à différentes échelles de temps74
Sylvie Joussaume
16. Caractéristiques de la variabilité climatique78
Pascale Delecluse
17. La turbulence océanique de méso-échelle81
Guillaume Roullet et Patrice Klein
- Troisième partie -
Observations et indicateurs climatiques
1. Introduction87
Catherine Jeandel et Pascale Braconnot
2. Observations météorologiques et de surface continentale88
Philippe Dandin et Serge Planton
3. Observations marines92
Thierry Delcroix
4. Mesure des variations du niveau de la mer96
Anny Cazenave et Michaël Ablain
5. Bilan de masse des glaciers et des calottes polaires99
Étienne Berthier, Christian Vincent, Gaël Durand et Gerhard Krinner
6. Contributions à la hausse actuelle du niveau de la mer102
Anny Cazenave, William Llovel, Étienne Berthier et Gerhard Krinner
7. Observation de la composition de l'atmosphère104
Michel Ramonet, Paolo Laj et Valérie Thouret
8. Les observatoires du vivant106
Yvon Le Maho, Benjamin Friess et Céline Le Bohec
9. Érosion de la biodiversité108
Jean-Pierre Féral et Thierry Tatoni
10. Climat de la France : apport de l'histoire111
Emmanuel Garnier
11. L'étonnante diversité des capteurs cachés113
Elsa Cortijo et Valérie Masson-Delmotte
12. Paléothermométrie géochimique116
Christian France-Lanord et Dominique Blamart
13. Paléothermométrie marine117
Dominique Blamart et Marie-Alexandrine Sicre
14. Paléothermométrie continentale119
Dominique Genty, Valérie Daux et Odile Peyron
15. Paléothermométrie des calottes glaciaires121
Jean Jouzel, Amaelle Landais et Valérie Masson-Delmotte
16. Inclusions minérales et gazeuses dans les glaces123
Jérôme Chappellaz, Jean-Robert Petit, Francis Grousset et Édouard Bard
17. Les récifs coralliens125
Thierry Corrège
18. Les fluctuations des glaciers de montagne, archives des paléoclimats continentaux128
Pierre-Henri Blard, Patrick Wagnon et Antoine Rabatel
- Quatrième partie -
Données, traitement et réanalyses
1. Méthodes statistiques, fonctions de transfert133
Joël Guiot et Pascal Yiou
2. L'analyse des données climatiques136
Pascal Yiou
3. Incertitudes, valeurs extrêmes et climatologie138
Philippe Naveau
4. Assimilation de données et climat141
Olivier Talagrand, Éric Blayo et Jacques Verron
- Cinquième partie -
La modélisation du climat
1. Le climat numérique147
Pascale Braconnot
2. Bref historique de la modélisation du climat en France148
Hélène Guillemot
3. Description d'un organigramme générique150
Serge Planton et Jean-Louis Dufresne
4. Courte introduction aux méthodes numériques154
Bernard Legras
5. Mathématiques appliquées et climat157
Georges-Henri Cottet, Patrick Mascart et Olivier Pironneau
6. Performance et parallélisation160
Éric Maisonnave et Yann Meurdesoif
7. Les paramétrisations physiques162
Frédéric Hourdin
8. Simulation numérique de phénomènes couplés : l'exemple de l'interaction fluide-solide166
Jean-Frédéric Gerbeau
9. Le couplage océan-atmosphère168
Sophie Valcke
10. Modélisation du cycle du carbone et des interactions climat-carbone170
Laurent Bopp et Patricia Cadule
11. Modélisation de la chimie atmosphérique173
Slimane Bekki
12. Stratégies d'évaluation des modèles175
Frédéric Hourdin
13. Reproduction du climat actuel178
Francis Codron et Patrick Marchesiello
14. Modélisation des paléoclimats182
Masa Kageyama, Frédéric Fluteau, Myriam Khodri, Gilles Ramstein, Didier Roche et Didier Swingedouw
- Sixième partie -
Les différentes perturbations et leurs estimations
1. Introduction sur les forçages naturels189
Édouard Bard
2. Forçages solaires et perturbations interplanétaires191
Jean Lilensten et Thierry Dudok de Wit
3. L'éclairement spectral absolu du Soleil195
Gérard Thuillier
4. Impact des aérosols sur les nuages199
Jean-Louis Brenguier
5. Effet des éruptions volcaniques sur le climat201
Marie-Alexandrine Sicre, Myriam Khodri, Juliette Mignot, Patrick Allard, Yves Balkanski et Édouard Bard
6. La perturbation anthropique du cycle du carbone204
Nicolas Metzl et Philippe Ciais
7. L'usage des terres208
Nathalie de Noblet-Ducoudré, Édouard Davin, Katia Laval, Matthieu Guimberteau, Pierre Friedlingstein et Christine Delire
8. Détection et attribution des changements climatiques211
Aurélien Ribes et Serge Planton
9. Projeter les émissions de GES214
Patrick Criqui et Jean-Charles Hourcade
10. Scénarios GIEC et déterminants des émissions à long terme217
Patrick Criqui et Jean-Charles Hourcade
- Septième partie -
Prévision et projection climatique
1. Introduction générale223
Christophe Cassou
2. L'effet papillon224
Nick Hall
3. Des prévisions météorologiques aux projections climatiques227
Christophe Cassou et Éric Guilyardi
4. Les simulations historiques : XXe siècle et dernier millénaire230
Myriam Khodri, David Salas y Mélia et Jean-Louis Dufresne
5. Les scénarios climatiques futurs233
David Salas y Mélia et Jean-Louis Dufresne
6. Les prévisions climatiques236
Jean-Pierre Céron, Michel Déqué et Juliette Mignot
7. Estimation de la confiance dans les résultats de simulation239
Sandrine Bony
- Huitième partie -
Questions et enjeux
1. Modèles de climat : quelques enjeux à venir245
Hervé Le Treut
2. Enjeux de l'observation pour les études climatiques247
Sandrine Anquetin, Valérie Thouret et Laurent Chauvaud
3. Besoins en modélisation numérique249
Jean-Louis Dufresne et David Salas y Mélia
4. Quelques questions épistémologiques soulevées par la recherche sur le climat251
Michel Blay
5. Besoins en formation254
Katia Laval et Laurence Picon
6. L'évaluation de la recherche256
Étienne Bustarret
- Neuvième partie -
Compléments
Compléments
Glossaire261
Acronymes275
Contributeurs278
Laboratoires284