Fiche de révision : Introduction au changement climatique

📋 Plan du Cours

1. Définition et causes naturelles et anthropiques du changement climatique
2. Différence entre météorologie, climat et climatologie
3. Fluctuations climatiques passées et situation actuelle inédite
4. Mécanismes de l’effet de serre naturel et renforcé par les gaz à effet de serre
5. Lien entre consommation énergétique, émissions de gaz à effet de serre et évolution de la température
6. Rôle des aérosols et autres acteurs atmosphériques dans le climat et la santé
7. Influence des nuages et aérosols sur le réchauffement climatique récent
8. Scénarios climatiques, projections et impacts futurs selon les modèles du GIEC
9. Manifestations observées du changement climatique : atmosphère, glaces, océans et événements extrêmes
10. Conséquences du changement climatique sur la biodiversité
11. Pistes d’actions pour limiter le changement climatique : empreinte carbone, accords internationaux et scénarios
12. Synthèse et perspectives sur le changement climatique et ses enjeux sociétaux

📖 1. Définition et causes naturelles et anthropiques du changement climatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Changement climatique : Modification des conditions météorologiques moyennes résultant de causes naturelles ou humaines.
• Gaz à effet de serre (GES) : Gaz présents dans l’atmosphère qui maintiennent une température moyenne compatible avec la vie humaine, mais dont l’augmentation rapide due aux activités humaines modifie le climat trop rapidement pour permettre l’adaptation.
• Système climatique : Ensemble des composantes et interactions qui déterminent le climat.

📝 Points essentiels

• Les causes naturelles citées sont les variations solaires et les éruptions volcaniques.
• Les causes humaines citées sont la combustion des énergies fossiles et la déforestation.
• Les principaux gaz à effet de serre mentionnés sont le CO2, le CH4 et H2O.
• BA du CNED : https://climat.cned.fr/formations/changement-climatique/ Caractéristiques d’un changement climatique Modifications des conditions météorologiques moyennes pour des raisons naturelles ou humaines.
• Scénarios et conséquences du changement climatique 4.

💡 À retenir

Les causes naturelles citées sont les variations solaires et les éruptions volcaniques.

📖 2. Différence entre météorologie, climat et climatologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Météorologie : Discipline qui prévoit les variations atmosphériques à court terme, en jours, à partir de mesures de grandeurs comme la température, la pression et l’hygrométrie.
• Climat : Ensemble des moyennes des mesures météorologiques d’une région calculées sur une durée d’environ trente ans.

📝 Points essentiels

• La météorologie étudie et prévoit les variations atmosphériques à court terme (jours) à partir de mesures de grandeurs comme la température et la pression.
• Le climat d'une région correspond aux moyennes des mesures météorologiques sur une durée d'environ trente ans.

💡 À retenir

La météorologie étudie et prévoit les variations atmosphériques à court terme (jours) à partir de mesures de grandeurs comme la température et la pression.

📖 3. Fluctuations climatiques passées et situation actuelle inédite

🔑 Notions clés & Définitions

• Le réchauffement climatique : Enjeu crucial du XXIe siècle, Ellipses, 2020.
• Différence : Écart de température moyenne globale entre deux périodes ou conditions climatiques, utilisé pour comparer des états passés et actuels du climat terrestre.
• Fluctuations passées/situation actuelle inédite : Comparaison entre les variations climatiques anciennes, incluant des périodes plus chaudes ou plus froides que l’actuel, et la situation présente qui se distingue par la rapidité exceptionnelle du réchauffement.

📝 Points essentiels

• Depuis 600 millions d’années, le climat moyen mondial a été en moyenne 10 °C plus chaud qu’actuellement.
• Depuis 2 millions d’années, le climat moyen est plus froid qu’aujourd’hui et alterne entre périodes glaciaires et interglaciaires.
• Le réchauffement global depuis le 19e siècle est beaucoup plus rapide que celui reconstruit pour les 10 000 dernières années.
• Les modèles climatiques ne reproduisent pas l’évolution de la température des 50 dernières années s’ils ne prennent en compte que des facteurs naturels.
• Les modèles climatiques qui intègrent à la fois des facteurs naturels et anthropiques simulent l’évolution observée des 50 dernières années.
• Le consensus scientifique attribue aux activités humaines le principal moteur du réchauffement climatique actuel.
• • Les modèles climatiques qui prennent en compte des facteurs naturels et des facteurs anthropiques arrivent à simuler l’évolution de la température des 50 dernières années.

💡 À retenir

Depuis 600 millions d’années, le climat moyen mondial a été en moyenne 10 °C plus chaud qu’actuellement.

📖 4. Mécanismes de l’effet de serre naturel et renforcé par les gaz à effet de serre

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet de serre naturel : Phénomène atmosphérique qui retient une partie de la chaleur émise par la surface terrestre et élève la température moyenne de -18 °C à +15 °C.
• Forçage radiatif : Objet émet spontanément un rayonnement électromagnétique, perceptible par exemple sous forme de chaleur (rayonnement thermique).

📝 Points essentiels

• Sans atmosphère, la température moyenne de la Terre est de -18 °C, alors qu’avec atmosphère elle est de +15 °C au début de l’ère industrielle.
• La vapeur d’eau est le principal gaz à effet de serre, avec le CO2, le CH4 et les NOx.

💡 À retenir

Sans atmosphère, la température moyenne de la Terre est de -18 °C, alors qu’avec atmosphère elle est de +15 °C au début de l’ère industrielle.

📖 5. Lien entre consommation énergétique, émissions de gaz à effet de serre et évolution de la température

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergies fossiles : Sources d’énergie comprenant le pétrole, le gaz et le charbon, issues de la transformation de la matière organique sur des centaines de millions d’années.
• Énergies renouvelables : Sources d’énergie qui exploitent des éléments naturels inépuisables ou se reconstituant rapidement, tels que le soleil, le vent, le sol, le sous-sol, l’eau et les matières biologiques.
• Effet de serre : Phénomène atmosphérique résultant de la présence de certains gaz capables d’absorber le rayonnement infrarouge terrestre puis de le réémettre ou de transférer cette énergie par mouvement.

📝 Points essentiels

• Les émissions de gaz à effet de serre et la consommation d’énergie évoluent de manière parallèle.
• L’évolution de la température suit celle des émissions de CO2.
• Pour ne pas dépasser +2°C à l’horizon 2050, une réduction rapide des émissions de gaz à effet de serre est nécessaire.

💡 À retenir

Les émissions de gaz à effet de serre et la consommation d’énergie évoluent de manière parallèle.

📖 6. Rôle des aérosols et autres acteurs atmosphériques dans le climat et la santé

🔑 Notions clés & Définitions

• Particules fines : Particules atmosphériques de taille inférieure à 2,5 μm, incluses dans les aérosols et associées à un impact sur la santé humaine.
• Autres acteurs atmosphériques : Ensemble d’éléments atmosphériques, dont les aérosols, qui influencent le climat et peuvent aussi avoir des effets sur la santé.

📝 Points essentiels

• Un aérosol atmosphérique est un ensemble de particules solides ou liquides, sauf l’eau, en suspension dans l’air.
• Les aérosols peuvent être d’origine naturelle ou anthropique.
• Les particules de taille inférieure à 10 μm sont distinguées, avec des particules fines inférieures à 2,5 μm et des particules ultrafines inférieures à 1,0 μm.

💡 À retenir

Un aérosol atmosphérique est un ensemble de particules solides ou liquides, sauf l’eau, en suspension dans l’air.

📖 7. Influence des nuages et aérosols sur le réchauffement climatique récent

🔑 Notions clés & Définitions

• Réchauffement climatique : Augmentation de la température moyenne de l’atmosphère et des océans observée sur la période 2010-2019 par rapport à 1850-1900, résultant de multiples facteurs au-delà du seul dioxyde de carbone.

📝 Points essentiels

• Les années 2023 et 2024 ont été particulièrement chaudes, mais la période 2023-2025 est trop courte pour conclure à une accélération climatique définitive.
• Les aérosols influencent la formation et les propriétés des nuages, modifiant ainsi leur impact radiatif.
• Les nuages peuvent avoir un effet de refroidissement ou de réchauffement selon leur type, altitude et propriétés.
• Les variations récentes du réchauffement climatique sont partiellement expliquées par les interactions complexes entre nuages et aérosols.
• Retour sur les dernières années Les années récentes semblent montrer une aggravation Rq : 2023 et 2024 ont été particulièrement chaudes accélération du réchauffement climatique ?
• En réalité : 2023-2025 : une période trop courte pour des conclusions climatiques !

💡 À retenir

Le rôle des interactions entre nuages et aérosols dans la modulation du réchauffement climatique récent est complexe et encore incertain, malgré l’importance reconnue de ces acteurs au-delà du dioxyde de carbone. Les récentes années très chaudes ne suffisent pas à conclure à une accélération définitive du réchauffement.

📖 8. Scénarios climatiques, projections et impacts futurs selon les modèles du GIEC

🔑 Notions clés & Définitions

• Exemple : Illustration utilisée pour montrer que plus un corps est chaud, plus le rayonnement qu’il émet est énergétique et de plus petite longueur d’onde, comme le Soleil.
• Projection climatique : Simulation de la réponse du climat à un scénario d’émission de gaz à effet de serre et d’aérosols, réalisée à l’aide de modèles climatiques couplés.
• Prédiction climatique : Évaluation de l’évolution du climat à court terme basée sur le couplage des composantes atmosphère, océan et surfaces continentales, prenant en compte les données passées et actuelles ainsi que les temps de réponse du système climatique.
• Scénarios [GIEC : Hypothèses d’émissions futures de gaz à effet de serre et d’aérosols utilisées pour simuler l’évolution du climat dans les projections climatiques.
• Cilmate Change : 5) [GIEC, Cilmate Change, 2021] 514.

📝 Points essentiels

• La prédiction climatique concerne l’évolution à court terme basée sur le couplage atmosphère-océan-surfaces continentales, tandis que la prévision météorologique à très court terme repose uniquement sur l’atmosphère.
• Les modèles climatiques couplés intègrent l’atmosphère, l’océan et les surfaces continentales, et près de 50 modèles ont été associés dans un projet d’intercomparaison.
• Le CO2 reste en moyenne plus d’un siècle dans l’atmosphère, ce qui implique une poursuite du réchauffement au moins jusqu’en 2050, quel que soit le scénario.
• Une baisse rapide des émissions permettrait de limiter le réchauffement planétaire d’ici 2100 entre 1,4 et 1,8 °C.
• Scénarios Remarques
• CO 2 reste en moyenne plus d’un siècle dans l’atmosphère
• La température planétaire continuera d’augmenter au moins jusqu’en 2050 quoi que nous fassions au cours des prochaines décennies
• Une baisse rapide des émissions permettrait de fortement limiter le réchauffement planétaire d’ici 2100, entre 1,4 et 1,8°C [GIEC, 2021]  Quel que soit le scénario, c’esT la période 2050-2100 qui est cruciale 443b.

💡 À retenir

La prédiction climatique concerne l’évolution à court terme basée sur le couplage atmosphère-océan-surfaces continentales, tandis que la prévision météorologique à très court terme repose uniquement sur l’atmosphère.

📖 9. Manifestations observées du changement climatique : atmosphère, glaces, océans et événements extrêmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonte des glaciers : Processus de perte de masse des glaciers et calottes glaciaires observé dans de nombreuses régions du monde entre 1961 et 2016, contribuant à la diminution globale des glaces.
• Élévation du niveau marin : Augmentation du niveau moyen des océans d'environ 30 cm depuis 1850, avec une accélération récente du rythme de montée, notamment entre 1901-2018 et 2006-2018.
• Évènements climatiques extrêmes : Phénomènes météorologiques intenses et inhabituels, tels que les vagues de chaleur, qui sont devenus plus fréquents et plus intenses au cours des dernières décennies.

📝 Points essentiels

• La température moyenne globale a augmenté d’environ 1,2 °C depuis l’ère préindustrielle.
• Les glaciers et calottes glaciaires perdent massivement de la masse, contribuant à l’élévation du niveau des océans.
• L’acidification des océans varie selon les scénarios d’émission, avec une stabilisation possible ou une diminution continue du pH.
• Les événements climatiques extrêmes, comme les vagues de chaleur, sont devenus plus fréquents et intenses depuis les dernières décennies.
• Les glaces
• Calottes glaciaires, glaciers, banquise, neige, pergélisol [ZEMP et al., 2019] Bilan de masse des glaciers (localisés en bleu sur la carte) (en gigatonnes) dans 19 régions du monde entre 1961 et 2016 (dont les glaciers sur les bords des calottes glaciaires).

💡 À retenir

Les événements climatiques extrêmes, comme les vagues de chaleur, sont devenus plus fréquents et intenses depuis les dernières décennies.

📖 10. Conséquences du changement climatique sur la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Rond rouge : Symbole graphique indiquant un bilan négatif, spécifiquement une perte de glace dans le contexte des glaciers et calottes glaciaires.

📝 Points essentiels

• Le changement climatique contribue au déclin et à l’érosion de la biodiversité mondiale.
• Les modifications des habitats, des températures et des cycles biologiques perturbent les services écosystémiques essentiels.

💡 À retenir

Le changement climatique est un facteur majeur aggravant la crise de la biodiversité, avec des impacts écologiques et humains importants, notamment par la perte de glace, la hausse du niveau marin et l’augmentation des événements climatiques extrêmes.

📖 11. Pistes d’actions pour limiter le changement climatique : empreinte carbone, accords internationaux et scénarios

🔑 Notions clés & Définitions

• Empreinte carbone : Quantité d’émissions associée à une activité ou à un mode de vie, que de nombreux leviers permettent de limiter.
• Accord de Paris : Accord international qui engage les États signataires à contenir la hausse des températures bien en dessous de 2°C, en poursuivant les efforts pour la limiter à 1,5°C.

📝 Points essentiels

• De nombreux leviers permettent de réduire l’empreinte carbone individuelle jusqu’à un niveau idéal d’environ 2 tonnes d’équivalent CO2 par an et par personne.
• L’Accord de Paris engage les États signataires à agir ensemble pour limiter le réchauffement bien en dessous de 2°C et poursuivre les efforts vers 1,5°C.
• Des plans ambitieux et des scénarios comme ceux de l’ADEME, de RTE et de négaWatt sont explicitement mentionnés comme outils de trajectoire.
• La neutralité carbone correspond à un équilibre entre émissions et absorptions de gaz à effet de serre.

💡 À retenir

De nombreux leviers permettent de réduire l’empreinte carbone individuelle jusqu’à un niveau idéal d’environ 2 tonnes d’équivalent CO2 par an et par personne.

📖 12. Synthèse et perspectives sur le changement climatique et ses enjeux sociétaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Justice et équité sociales : Ensemble des principes et pratiques visant à assurer une répartition équitable des ressources et des opportunités, en tenant compte des inégalités, des conflits, des politiques publiques, ainsi que des capacités d’adaptation et de résistance des populations.

📝 Points essentiels

• Le changement climatique est un constat scientifique reposant sur l’observation du système Terre.
• Le réchauffement global est attribué exclusivement aux causes anthropiques.
• Les causes anthropiques ont des effets variés, incluant à la fois réchauffement et refroidissement local.
• Le réchauffement global résulte de la somme de contributions multiples, où les causes naturelles ont une influence mineure.
• La santé environnementale est reliée à la notion One Health, qui souligne l’interconnexion entre santé humaine, animale et environnementale.

💡 À retenir

Le changement climatique est un constat scientifique reposant sur l’observation du système Terre.

🧩 Compléments de couverture

1. Comment fonctionne le système climatique 3. Scénarios et conséquences du changement climatique 4. Les manifestations du changement climatique 5. Pistes d'actions 6. Conclusion 1. INTRODUCTION 5 1. Le B.A. BA du CNED : https://climat.cned.fr
2. Météo et climat, quelle est la différence ? Ne pas confondre météorologie et climat Définitions Météorologie : à partir de mesure de nombreuses grandeurs (température, pression, hygrométrie, ...) prévision des variations à court terme (en j
3. Climat : climat d'une région : moyennes réalisées à partir de ces mesures sur une durée de trente ans
4. M. Wysession/Washington University Comprendre 132
5. Te = -18 °CSans atmosphère Avec atmosphère (au début de l’ère industrielle) Te = +15 °C Différence = 33 degrés  effet de serre (naturel) Depuis le début de l’ère industrielle, on mesure une augmentation de cette différence :  Forçage radi
6. m/effet-de-serre-et-rechauffement-climatique/ Les flux d’énergie se mesurent en W m -2 Le « système Terre » est en équilibre 162.c. Effet de serre et forçage radiatif L’énergie solaire est transportée jusqu’à la terre sous forme d’un rayonn
7. Exemple : le Soleil Plus un corps est chaud, plus le rayonnement émis est énergétique (petites longueurs d’onde)
8. Mouvement = chaleur Transfert d’énergie cinétique par les gaz à effet de serre Gaz « non à effet de serre » Transfert d’énergie radiative par les gaz à effet de serre Photon IR Molécule N 2 ou O2 Les photons IR n’ont pas d’effet sur N 2 ou
9. 2021 Contribution au changement de température en 2019, par rapport à 1750 Dioxyde de carbone Ozone (troposphérique) Autres gaz à effet de serre 222
10. UV- Visible), est représenté par les flèches jaunes et le rayonnement terrestre sortant, de grande longueur d’onde (Infrarouge), est représenté par les flèches oranges © Wang F
11. Eau : 4.2J/g et air 1J/g [La Fresque du Climat] En réalité, c’est un peu plus compliqué Focus sur les gaz à effet de serre 252
12. Le CH 4 : élevage des ruminants, culture du riz, décharges Le N2O : épandage de lisiers, des combustions d’énergies fossiles, et des engrais [Les
13. Pétrole = 90% des émissions Émission de GES et énergie sont intimement liées (evolution parallèle) [données ourworldindata
14. ervé (période 2010-2019 par rapport la période 1850-1900) Le réchauffement climatique : plus complexe que CO2 seul… Dioxyde de carbone Méthane Oxydes d’azote (No x ) Gaz halogénés Protoxyde d’azote (N2O) Composés organiques volatils et CO D
15. Retour sur les dernières années 2025 : retournement de situation ou pas ? En réalité : 2023-2025 : une période trop courte pour des conclusions climatiques ! 392.g. Retour sur les dernières années Un début d’explications Le rôle des nuages
16. Prévisions = évaluation au temps courts du temps qu'il fera demain à partir des résultats d'un modèle numérique simulant la circulation atmosphérique
17. Projection climatique = réponse du climat à un scenario d’émission de concentration de gaz à effet de serre et d’aérosols
18. 1. LES MANIFESTATIONS DU CHANGEMENT CLIMATIQUE 484
19. L’océan Augmentation du niveau des océans depuis 1850 Actuellement + 30 cm par rapport à la période pré industrielle Accélération de la vitesse d’élévation du niveau marin 1,7mm/an entre 1901 et 2018 3,7mm/an entre 2006 et 2018 Expansion th
20. Conséquence : Modification des traits de côte [La Fresque du Climat] 544
21. E. Garnier, Risques n° 115, 2018] Un regard en arrière : les historiens du climat La consultation des archives confirme la permanence historique des sécheresses : 144 extrêmes hydrologiques pour les bassins de la Tamise, de la Seine et du R
22. 1. Les ca uses anthropiques ont des effets variés (réchauffement vs refroidissement) Différentes contributions au réchauffement (période 2010-2019 par rapport la période 1850-1900) Influence humaine totale Gaz à effet de serre autres effets
23. Conclusion 68Conclusion [adapté de ONERC] 69Prochain enseignement INTRODUCTION Démarche scientifique Vision systémique Limites planétaires Anthropocène CLIMAT Vision systémique Changement climatique Énergie Équilibre BIODIVERSITÉ Vision sys
24. Le réchauffement climatique en Europe: depuis quand? Pourquoi?, De Boeck, 2010. Groupe Cynorhodon: ALEXANDRE, Frédéric & al., Dictionnaire critique de l'anthropocène, Paris, CNRS, 2020. GIEC, La voix du climat, Presses de Sciences Po, 2002.

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de Synthèse

Climat, météorologie, climatologie

Causes et effets du changement climatique

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confondre météo et climat : la météo concerne le court terme, le climat des moyennes sur environ trente ans
2. Croire que le changement climatique n’a que des causes humaines alors que des causes naturelles existent aussi
3. Oublier que l’effet de serre naturel est indispensable à une température moyenne compatible avec la vie
4. Assimiler tous les aérosols à des gaz à effet de serre alors qu’il s’agit de particules en suspension
5. Conclure à une accélération climatique définitive à partir de la seule période 2023-2025, jugée trop courte
6. Confondre prévision météorologique à très court terme et projection climatique fondée sur des scénarios

✅ Checklist Examen

1. Définir le changement climatique comme une modification des conditions météorologiques moyennes
2. Citer les causes naturelles : variations solaires et éruptions volcaniques
3. Citer les causes humaines : combustion des énergies fossiles et déforestation
4. Distinguer météorologie, climat et climatologie
5. Expliquer l’effet de serre naturel et son rôle dans la température terrestre
6. Relier consommation énergétique, émissions de GES et hausse de température
7. Décrire le rôle des aérosols et des particules fines sur le climat et la santé
8. Expliquer pourquoi les nuages et aérosols rendent le réchauffement récent complexe
9. Connaître les observations : hausse de température, fonte des glaciers, élévation du niveau marin, événements extrêmes
10. Identifier les leviers d’action : baisse rapide des émissions, empreinte carbone, accords internationaux