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Etude des projections climatiques associées à des scénarios du GIEC en classe de seconde (thèmes au choix)

Par deniaux — Dernière modification 25/01/2016 09:26

 rubrique "enseigner"

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.

 

Forces motrices01

Démographie en millions d'habitants.


GNP = Gross national product, c'est à dire le produit national brut.
GDP = Gross domestic product, c'est à dire produit intérieur brut.
Ils sont exprimés en trillion (milliard de milliards soit 1018) de $ et en dollards (1990) par habitant (cap = capita).


 

Energie finale et énergie primaire.

 

 

 

 

 

 

 

 

Forces motrices02Production cumulée de ressources.


forces motrices03Piegeage du carbone.

                                                       

forces motrices 04

Utilisation des Terres:

zones de récoltes (cropland), Prairies (Grassland), biomasse énergétique, forets, autres.

 

 

   
   

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).

 emissions de CO2 (B1)

les émissions de GES (B1)

 

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 scénarios d’émission 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.

Température annuelle janvier 1958

 

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.

Température annuelle A2 pour la période 1958-1967

 

 Température annuelle A2 pour la période 2090-2100

 

 Il est ensuite possible d'obtenir la carte des différences.

Différence au niveau température entre deux périodes pour A2

 

La carte ci-dessous présente la même situation en projection Mollweide et en vue équatoriale.

 

Différence au niveau température entre deux périodes pour A2(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.

 

 Différence au niveau température entre A2 et B1 (vue équatoriale)

 

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.

temp01.jpg

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.

 

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