Etude des projections climatiques associées à des scénarios du GIEC en classe de seconde (thèmes au choix)
Le chapitre de seconde "la planète Terre et son environnement" apporte un certain nombre de notions concernant le climat et ses changements: effet de serre, cycle du carbone et influence de l'Homme sur le climat. Les thèmes au choix fournissent un créneau horaire à une ouverture sur un travail en relation avec un des chapitres du programme de seconde. Il est donc tout à fait possible d'imaginer une étude sur les scénarios du GIEC et l'obtention de projections climatiques à partir de ces scénarios avec EdGCM.
Les scénarios d'émission du GIEC
Les connaissances acquises par les élèves dans le cadre du chapitre "la planète Terre et son environnement" doivent leur permettre d'établir les différentes "forces motrices" qui ont été prise en compte pour réaliser les scénarios d'émission. Un travail peut ensuite être mené sur un des scénario présenté sur le site SRES.
Voir le dossier scientifique concernant les scénarios du GIEC
Dans chaque scénario, on trouvera les données concernant les "forces motrices" impliquées dans les émissions de gaz à effet de serre.
Démographie en millions d'habitants. GNP = Gross national product, c'est à dire le produit national brut.
Energie finale et énergie primaire.
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Utilisation des Terres: zones de récoltes (cropland), Prairies (Grassland), biomasse énergétique, forets, autres.
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On trouvera également les émissions cumulées de CO2 et celles des différents gaz à effet de serre (les différentes sources d'émission ne sont précisée que pour le CO2).
Il pourra être intéressant également de comparer les scénarios entre eux au niveau des "forces motrices" et des émissions afin de mettre en évidences leur différences.
Voir les informations concernant les familles de scénarios
Voir les données concernant les émissions de CO2 en fonction des familles de scénarios
L'utilisation des scénarios du GIEC
Le travail pourra se poursuivre ensuite par l'utilisation des scénarios du GIEC, en particulier pour obtenir des projections climatiques.
L'utilisation des projections en gaz à effet de serre correspondant à des scénarios du GIEC avec EdGCM
EdGCM pourra être ensuite présenté comme modèle climatique susceptible de prendre en compte des projections atmosphériques en gaz à effet de serre issues de scénarios du GIEC.
Voir les modalités de paramétrage du logiciel.
Les simulations se faisant sur de longues durées (au delà d'une séance de TP), on peut imaginer de faire travailler les élèves avec EdGCM et EVA (ou Panoply) sur des simulations courtes, par exemple une année (1958). Ils pourront ensuite travailler sur les fichiers obtenus à partir de simulations réalisées au préalable.
Travail sur un scénario d'émission
Le carte ci-dessous est un exemple de ce que pourront obtenir les élèves après une simulation effectuée sur une année.
En travaillant ensuite sur les fichiers obtenus à partir d'une simulation réalisée au préalable, il sera possible de mettre en évidence le réchauffement climatique dans le cas d'un scénario. Les deux cartes ci-dessous correspondant à deux périodes différentes.
Il est ensuite possible d'obtenir la carte des différences.
La carte ci-dessous présente la même situation en projection Mollweide et en vue équatoriale.
Le réchauffement est général mais il est plus fort sur les continents que sur les océans et aux latitudes polaires (effet albédo).
La comparaison de deux scénarios
A partir de fichiers issus de simulations réalisées à l'avance, on pourra ensuite comparer le réchauffement climatique dans le cas de deux scénarios, comme par exemple ici A2 et B1.
Le réchauffement est plus marqué dans le cas du scénario A2. Il y a donc une incertitude sur l’amplitude du réchauffement en fonction du scénario.
On pourra également étudier le réchauffement dans le temps sur différents scénarios.
On constatera que le réchauffement n'est effectivement pas le même en fonction du scénario. Ces résultats pourront être mis en relation avec les différences au niveau des forces motrices et donc au niveau des émissions de chaque scénario.