La climatologie correspond à l'étude des variations du climat local ou global à moyen ou long terme. Le climat a varié au cours de l'histoire de la Terre. Depuis la première révolution industrielle, l'être humain a modifié le climat en émettant des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Ce changement est plus rapide que les changements passés. Le climat peut être à l'origine d'événements dangereux pour l'être humain. Le changement climatique risque d'augmenter la fréquence et l'intensité des phénomènes climatiques dangereux.
L'être humain face aux aléas climatiques
Les risques climatiques sont des événements climatiques graves qui peuvent détériorer l'environnement et blesser ou tuer des êtres vivants. On parle d'aléa climatique pour mesurer la probabilité qu'un risque climatique survienne. Il existe plusieurs événements climatiques à risque.
Définitions
Risque climatique
Le risque climatique est la vulnérabilité de l'environnement face à des phénomènes d'origine climatique, comme les cyclones ou les inondations.
Vulnérabilité
La vulnérabilité est la faiblesse d'une société face à un risque et aux conséquences d'une catastrophe éventuelle.
Aléa climatique
L'aléa climatique mesure la probabilité qu'un phénomène climatique dangereux (tempête, canicule, vague de froid, fortes précipitations, etc.) survienne.
Les principaux risques climatiques
Parmi les principaux risques climatiques dangereux pour les populations humaines, on trouve les cyclones et les inondations. Les cyclones sont des tempêtes violentes en zone intertropicale. Ils sont à l'origine d'inondations et de vents violents. Les inondations sont provoquées par de fortes précipitations.
Cyclone
Un cyclone est une tempête avec des vents violents qui tournent autour de son centre.
Les cyclones sont des perturbations des vents atmosphériques en zone intertropicale et sont chargés en eau. L'arrivée des cyclones sur les îles océaniques ou sur les continents est à l'origine de destructions des constructions humaines et de modifications de l'environnement.
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Le cyclone Katrina a inondé 80 % de la ville de La Nouvelle-Orléans aux États-Unis. L'eau est montée à plus de 6 mètres.
Lorsque l'eau des précipitations ne peut plus être entièrement accueillie par les fleuves et les rivières, et lorsque le sol ne peut plus absorber d'eau, alors l'eau ruisselle sur le sol. L'accumulation de l'eau sur le sol et le débordement des fleuves et des rivières conduisent à l'inondation de l'environnement.
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L'effet de serre : un processus naturel
L'effet de serre est un processus assuré par les gaz à effet de serre de l'atmosphère. Il permet de réchauffer l'atmosphère.
L'effet de serre est un processus qui permet d'augmenter la température à la surface de la Terre. Sans effet de serre (sans atmosphère), la température à la surface de la Terre serait en moyenne la même que celle sur la Lune, soit -18 °C. La température moyenne sur Terre est de 15 °C, ce qui facilite le développement de la vie.
Effet de serre
L'effet de serre est le processus par lequel l'énergie solaire réfléchie par la surface de la Terre est absorbée par les gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère. Cette énergie augmente la température de l'atmosphère et une partie est renvoyée vers le sol, ce qui réchauffe aussi le sol.
Gaz à effet de serre
Un gaz à effet de serre capture les rayons infrarouges émis par la surface de la Terre et les renvoie. Cela contribue au réchauffement climatique.
Le dioxyde de carbone (\ce{CO2}) et le méthane (\ce{CH4}), l'eau (\ce{H2O}) et le protoxyde d'azote (\ce{N2O}), sont des gaz à effet de serre.
L'effet de serre est un processus important pour maintenir une température viable à la surface de la Terre.
Durant la journée, la surface de la Terre ensoleillée accumule de la chaleur et réémet cette chaleur par des rayons infrarouges. Ces rayons infrarouges sont captés (en partie) par les gaz à effet de serre, puis ces gaz réémettent les infrarouges en direction de la Terre, ce qui participe au réchauffement de la surface de la Terre.
L'être humain face aux changements climatiques
Le climat de la Terre a changé au cours de son histoire géologique. Le changement climatique actuel est provoqué par l'émission de gaz à effet de serre par l'être humain dans l'atmosphère. L'augmentation de l'effet de serre contribue à l'augmentation de l'intensité et de la fréquence des événements climatiques dangereux.
Les évolutions climatiques dans le temps
On peut analyser les évolutions du climat depuis un million d'années. Il a évolué depuis la formation de la Terre, avec des périodes plus chaudes et d'autres plus froides.
Les variations de température affectent les sols et les glaces polaires. En les étudiant, il est possible de déduire les événements climatiques passés. Pour cela, on utilise des carottes prélevées dans ces différents sols ou glaces.
Carotte
Une carotte est un échantillon de roches, de sédiments ou de glace.
L'analyse des bulles d'air présentes à l'intérieur des carottes permet de reconstituer les paléoclimats.
Paléoclimat
Un paléoclimat est un climat ancien.
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L'histoire de la Terre est marquée par de nombreux épisodes glaciaires très froids et des périodes interglaciaires plus chaudes.
Glaciations quaternaires
Les glaciations quaternaires correspondent à la mise en place d'un climat qui se refroidit et au retour cyclique de périodes froides (dites glaciaires) et tempérées (interglaciaires).
Il y a environ 12 000 ans, la période interglaciaire actuelle a débuté. Elle est appelée « Holocène ».
Les changements climatiques actuels
Le dérèglement climatique observé ces dernières années correspond à l'augmentation de l'émission des gaz à effet de serre (en particulier le dioxyde de carbone) provenant des activités humaines.
Si l'on observe l'évolution de la température de la planète depuis l'année 1900, on constate que la courbe suit celle des émissions de \ce{CO2} dans l'air.
Les activités humaines produisent des gaz à effet de serre en grande quantité et l'être humain influence les changements climatiques.
Les activités industrielles et les transports sont les principales sources d'émission de gaz à effet de serre, mais d'autres activités y contribuent :
- l'utilisation des énergies fossiles : combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel ;
- la culture et l'élevage intensifs : utilisation d'engrais, production de méthane par les animaux (ovins et bovins) lors de leur digestion, gestion du cycle de l'azote contenu dans les fertilisants et les effluents d'élevages (émission de protoxyde d'azote (\ce{N2O}) ;
- la déforestation : normalement, les végétaux contribuent à réguler le climat en absorbant le dioxyde de carbone (\ce{CO2}) de l'atmosphère, et le carbone stocké dans les arbres abattus est libéré dans l'atmosphère.
Les changements climatiques ont des conséquences multiples. Ils causent des modifications de la température, des précipitations et des catastrophes climatiques. Sur le long terme, ces changements peuvent conduire :
- à une modification de l'humidité du sol ;
- à une élévation du niveau moyen de la mer ;
- à des épisodes plus graves de fortes chaleurs, d'inondations, de sécheresses, etc.
Surtout, le changement climatique actuel a des répercussions dramatiques sur la faune et la flore, avec la disparition très rapide d'un grand nombre d'espèces.
© Courrier international, © Wired