Comprendre le climat
Source : Rapport CNES SPS 2024
Le sixième rapport d’évaluation du Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) indique clairement que des changements sans précédent sont en train de se produire dans le climat de la Terre. Depuis la publication de ce rapport, les indicateurs clés sur l’état de la planète (Fig. 2) montrent une accélération nette des changements et imposent des mesures fortes d’atténuation et d’adaptation. On parle à juste titre d’une urgence climatique. L’année 2023 a ainsi été une année de tous les records au niveau de la température mondiale et de l’océan. Les impacts sur les écosystèmes et la biodiversité qui sont soumis à d’autres pressions humaines (e.g. augmentation de la population, pollution) sont majeurs comme le rapporte l’IPBES (Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques). Les trois crises que sont le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution menacent la mise en œuvre des objectifs de développement durable et créent ainsi une pression énorme sur les sociétés. Ces enjeux sociétaux majeurs sont reconnus aux plus hauts niveaux politiques : agenda 2030 des Nations Unies et objectifs de développement durable, les COP (Conférence des Parties) climat et biodiversité et plus récemment les conférences des Nations Unies sur l’océan. Répondre à ces enjeux sociétaux grâce à des mesures d’atténuation et d’adaptation au changement climatique, de réduction des pollutions et de l’effet des activités humaines nécessite des approches basées sur la science afin d’apporter les solutions les plus adaptées. L’observation de la Terre y joue un rôle prépondérant.
Si les satellites d’observation de la Terre sont des outils indispensables et uniques, la compréhension du système Terre nécessite une approche intégrée s’appuyant sur les observations tant satellites qu’in-situ et sur la modélisation. Les observations spatiales permettent une vision globale et répétée à haute résolution spatiale. Les observations in-situ et mesures sol jouent un rôle essentiel pour la validation et la calibration des mesures satellitaires et pour l’observation de paramètres clés non observables par satellites (e.g. intérieur de l’océan) avec des fréquences d’acquisition complémentaires. La modélisation est fondamentale pour expliquer les phénomènes, intégrer les observations satellites et in-situ pour décrire l’état de la planète, prévoir son évolution pour des échéances allant de quelques semaines, à la saison ou à plus long terme (prévisions décennales, projections climatiques) et développer des scénarios (jumeaux numériques).
Les enjeux scientifiques et observations possibles depuis l’espace
Étudier le climat à travers l’Atmosphère
Surface
Température de l’air, précipitation, pression, bilan radiatif à la surface, vitesse et direction du vent, humidité.
En altitude
Température, vitesse et direction du vent, humidité, propriétés des nuages, bilan radiatif (y compris l’irradiance solaire).
Composition
Dioxyde de carbone, méthane et autres gaz à effet de serre à long temps de résidence, ozone et aérosols ainsi que leurs précurseurs.
Comprendre le climat via les océans
Surface
Température de surface de la mer, salinité superficielle, niveau de la mer, état de la mer, glaces de mer, courants de surface, couleur de l’océan, pression partielle de dioxyde de carbone, acidité, phytoplancton.
Sous la surface
Température, salinité, courants, nutriments, pression partielle de dioxyde de carbone, oxygène, acidité, traceurs océaniques.
Observer le climat à travers les Surfaces Continentales
Débit des rivières, utilisation de l’eau, eau souterraine, lacs, couverture neigeuse, glaciers et calottes glaciaires, permafrost, albedo, couverture des sols (y compris le type de végétation), fraction du rayonnement absorbé photo-synthétiquement actif (fAPAR), indice foliaire (LAI), biomasse aérienne, carbone dans les sols, perturbation induite par les feux, humidité des sols
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