Forçage radiatif

Le forçage radiatif ^⭎ effectif (ERF, en W/m², unité d’intensité de rayonnement) reflète l’effet net radiatif (donc thermique) sur l’atmosphère des différents mécanismes qui l’influencent.

C’est donc la variation de ce forçage radiatif qui va déterminer la sensibilité climatique ^⭎, c’est-à-dire le paramètre qui convertit une différence de “bilan thermique” (radiatif : en W/m²) en différence de température de l’atmosphère. C’est un des paramètres centraux de la modélisation du climat.

C’est la somme (total, en noir) des forçages radiatifs induits par les différents mécanismes, qu’on peut classer en 3 grandes familles :

• le forçage radiatif induit par les différents GES d’origine anthropique entre autres, avec le principal en mauve (le CO₂).
  Le cycle du carbone nous enseigne que le stock de CO₂eq dans l’atmosphère (et donc le forçage radiatif qu’il induit) augmente de 4 GtC/an, et que cette augmentation est d’origine anthropique.
• le forçage radiatif induit par les activités “géologiques” et “astrophysiques” : volcanisme et activité solaire.
  On voit qu’avant l’ère industrielle, ces deux contributions constituaient essentiellement à elles seules le total (qui était à peu près la somme de ces 2 courbes)
  On voit aussi qu’aujourd’hui, bien que leur effet ne soit pas négligeable, il est “local”, comme un “bruit de fond” sur une tendance lourde.
• le forçage radiatif induit par les nuages de haute altitude (tropospheric aerosol).
  On voit que c’est cette dernière contribution qui renferme le plus d’incertitude aujourd’hui. Cela est dû au fait que deux phénomènes “concurrents”, “antiparallèles” sont en jeu (boucle de retroaction négative)
  -d’une part, le réchauffement de l’atmosphère augmente la quantité de vapeur d’eau qu’elle peut contenir. Cette vapeur d’eau supplémentaire, par convection naturelle, monte vers la haute atmosphère, où elle se condense lorsque la température refroidit, donnant lieu à des nuages.
  -d’autre part, l’augmentation du nombre de nuages dans la haute atmosphère augmente son albedo, c’est-à-dire la fraction du rayonnement solaire incident qui est réfléchie, plutôt que transmise. Cela diminue donc la quantité de rayonnement reçu par l’atmosphère, et donc sa température.

Mais on voit aussi que malgré cette incertitude, cela n’empêche pas de conclure que la somme de toutes ces contributions est belle et bien positive et croissante, et suit “au premier ordre” l’évolution du forçage radiatif induit par le CO₂, à toutes autres choses égales.

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🔱Structure du triangle de Kaya