Table of Contents

Les cycles climatiques naturels de la Terre et leur rôle dans les changements climatiques à long terme

Le système climatique terrestre est un réseau dynamique et interconnecté de processus opérant à de vastes échelles de temps. Bien que les discussions climatiques modernes soient souvent centrées sur les influences anthropiques, la planète a connu des changements climatiques spectaculaires bien avant la civilisation humaine.Ces changements ont été motivés par des cycles naturels – des modèles récurrents enracinés dans la mécanique orbitale de la Terre, la production solaire, les processus géophysiques internes et la dynamique océanique.

Contrairement à des événements aléatoires comme les impacts de météorites, ces cycles présentent des modèles que les scientifiques peuvent modéliser et, dans certains cas, prévoir. C'est pourquoi ces cycles n'agissent pas de façon isolée – ils interagissent de manière non linéaire, amplifient ou amortissent les effets des autres. Un changement relativement faible de la production solaire ou de la géométrie orbitale peut être amplifié par des rétroactions impliquant des concentrations d'albédo de glace, de circulation océanique ou de gaz à effet de serre, produisant des réactions climatiques disproportionnées.

Quels sont les cycles naturels du système climatique?

Les cycles naturels sont des processus périodiques ou quasi-périodiques qui influencent le climat terrestre par des variations de l'énergie solaire reçue, la distribution de chaleur à travers la planète et la composition de l'atmosphère. Ils proviennent de la géométrie orbitale de la planète, de son moteur thermique interne, de la variabilité solaire et de l'interaction complexe entre l'atmosphère, les océans et les surfaces terrestres.

Ces cycles peuvent être regroupés en plusieurs grandes catégories, chacune fonctionnant selon des échelles de temps distinctes et par des mécanismes spécifiques:

  • Cycles orbitaux (cycles de Milankovitch) — fonctionnent sur des dizaines à des centaines de milliers d'années
  • Cycles solaires — fonctionnent sur des décennies à des siècles
  • Cycles océniques — fonctionnent au fil des années jusqu'à des millénaires
  • Activité volcanique — épisodique, avec des effets qui durent des années à des décennies
  • Cycles tectoniques et géologiques — fonctionnent sur des millions d'années
  • Les rétroactions du cycle du carbone — fonctionnent sur toutes les échelles de temps

Ensemble, ces cycles forment le contexte dans lequel se déroule toute variabilité climatique à court terme. Comprendre leur comportement est essentiel pour distinguer la variabilité climatique naturelle des changements anthropiques.

Cycles de Milankovitch : le moteur orbital des âges de glace

Les cycles de Milankovitch, nommés d'après le géophysicien serbe Milutin Milankovitch, décrivent les effets collectifs des changements de la géométrie orbitale de la Terre sur son climat. Ces cycles sont responsables de la progression des cycles glaciaires-interglaciaires des derniers millions d'années et sont considérés comme le principal moteur à long terme de la variabilité climatique pendant la période Quaternaire (les derniers 2,6 millions d'années).

La théorie de Milankovitch proposait que les variations de trois paramètres orbitaux modifient la distribution et la quantité de rayonnement solaire atteignant la Terre, en particulier à des latitudes élevées pendant l'été, qui contrôle la croissance et le recul des nappes glaciaires. La théorie a acquis une acceptation généralisée après les carottes de sédiments en eau profonde et les enregistrements de carottes de glace de l'Antarctique ont révélé que les cycles glaciaires-interglaciaires s'alignent étroitement avec les prédictions du forçage orbital.

Excentricité

L'excentricité se réfère à la forme de l'orbite terrestre autour du Soleil, qui oscille entre presque circulaire et légèrement elliptique sur des périodes d'environ 100 000 ans et 413 000 ans. Lorsque l'orbite est plus elliptique, la différence de rayonnement solaire reçue à la périhélie (approche la plus proche du Soleil) par rapport à l'aphélion (distance la plus éloignée) augmente. Cette variation modifie la distribution saisonnière de la lumière solaire, en particulier dans les latitudes moyennes à élevées. Actuellement, l'excentricité orbitale de la Terre est d'environ 0,0167, ce qui la rend relativement circulaire, mais au cours du temps géologique elle varie de près de zéro à environ 0.06. Le cycle d'excentricité de 100 000 ans est le signal dominant dans les enregistrements paléoclimatiques des 800 000 dernières années, ce qui correspond au piment des terminaisons glaciaires majeures.

Tilt axial (obliquité)

L'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à son plan orbital varie entre environ 22,9 et 24,5 et deg; sur un cycle d'environ 41 000 ans. Une inclinaison plus grande augmente le contraste saisonnier en amplifiant la lumière du soleil estivale aux latitudes élevées et à l'obscurité hivernale. Lorsque l'obliquité est élevée, les étés aux latitudes élevées reçoivent plus d'insolation, ce qui entraîne une fonte accrue des nappes glaciaires. Inversement, une inclinaison plus faible réduit le contraste saisonnier, favorisant la croissance des nappes glaciaires. L'inclinaison actuelle de 23,44 et deg; est proche du milieu de cette aire. Le cycle d'obliquité de 41 000 ans était particulièrement dominant dans les données climatiques avant la transition du milieu du Pléistocène (il y a environ 1,2 million à 0,8 million d'années), avant que le cycle d'excentricité de 100 000 ans ne devienne le signal dominant.

Précession

La précession désigne le lent tourbillon de l'axe de la Terre, qui a permis de terminer un cycle complet d'environ 19 000 à 23 000 ans. Ce cycle modifie le calendrier des saisons par rapport à la position de la Terre sur son orbite. Par exemple, il y a environ 11 000 ans, la Terre était plus proche du Soleil durant l'été de l'hémisphère Nord, ce qui a augmenté l'insolation estivale dans le nord et contribué au retrait final des dernières calottes glaciaires de l'âge de la glace.

Preuves et impact

La transition de la dernière limite glaciaire (LGM) il y a environ 21 000 ans à l'actuelle interglaciaire (l'Holocène) a été amorcée par des changements dans l'insolation estivale de l'hémisphère Nord résultant d'une combinaison de précession et d'obliquité.

Fait important, les cycles de Milankovitch ne produisent pas directement de grands changements de température à eux seuls; le forçage radiatif direct des changements orbitaux est relativement modeste et mdash; seulement environ 1-2 W/m² en termes de moyenne mondiale.

  • Rétroaction sur les albédo-ices : À mesure que les nappes glaciaires se retirent, les surfaces terrestres et océaniques plus sombres absorbent plus d'énergie solaire, accélérant le réchauffement.
  • Rétroaction sur les gaz à effet de serre : Les données sur les carottes de glace de l'Antarctique montrent une forte corrélation entre le CO&sub2 et la température au cours des cycles glaciaires-interglaciaires.
  • Feedback de la végétation: Les changements de la couverture végétale affectent l'albédo de surface et l'évapotranspiration, modifiant davantage le climat régional et mondial.

Ces rétroactions amplifient le forçage orbital modeste, produisant des oscillations de température d'environ 4-7°C entre les états glaciaires et interglaciaires. Le CO&sub2; augmente d'environ 180 ppm pendant les maxima glaciaires à environ 280 ppm pendant les interglaciaires représente environ la moitié de la variation de température totale.

Cycles solaires: Variations dans la sortie Stellar

Bien que le Soleil soit une étoile relativement stable, sa production énergétique varie sur plusieurs échelles de temps. Le plus connu est le cycle des taches solaires de 11 ans, mais les variations à long terme peuvent aussi influencer le climat terrestre, en particulier par des voies indirectes.

Le cycle de Schwabe, 11 ans

Le cycle solaire, aussi appelé cycle Schwabe, reflète les changements dans l'activité du champ magnétique du Soleil. Pendant le maximum solaire, le Soleil montre plus de taches solaires, de éruptions solaires et d'éjections de masse coronales, émettant un peu plus d'irradiance solaire totale (ITS). La variation est petite et moyenne; environ 0,1 % de la constante solaire totale, soit environ 0,25 W/m² au sommet de l'atmosphère. Cependant, la distribution spectrale varie plus fortement, le rayonnement ultraviolet (UV) changeant de plusieurs pour cent.

L'effet radiatif direct de cette variation de 0,1 % de la STI sur la température de surface globale est modeste et mdash; de l'ordre de 0,1°C ou moins. Cependant, des données de plus en plus nombreuses suggèrent que les mécanismes indirects peuvent amplifier le signal solaire.

Le mécanisme « top-down »

Pendant le maximum solaire, l'augmentation du rayonnement UV augmente la production d'ozone dans la stratosphère, ce qui modifie les gradients de température et les modèles de vent dans la stratosphère, qui peuvent ensuite se propager vers le bas et influencer la position et la force du jet et des traces de tempête dans la troposphère.

Des études d'observation ont associé la variabilité solaire à des changements dans l'oscillation de l'Atlantique Nord (OAN) et l'oscillation de l'Arctique (OA), avec des maxima solaires associés à des phases plus positives de ces modèles, apportant des hivers plus doux au nord de l'Europe et des hivers plus froids à la région méditerranéenne.

Variabilité solaire à plus long terme

Au-delà du cycle de 11 ans, il existe des modulations à plus long terme. Le cycle de Gleissberg (environ 80-90 ans) et le cycle de Vries ou de Suess (environ 200-210 ans) ont été détectés dans des enregistrements substituts tels que des isotopes cosmogènes (carbon-14 et béryllium-10) conservés dans des anneaux d'arbres et des carottes de glace. Ces isotopes sont produits par des rayons cosmiques, modulés par le champ magnétique du Soleil : une activité solaire plus forte réduit le flux de rayons cosmiques, réduisant la production d'isotopes.

Le Maunder Minimum (environ 1645-1715), période prolongée d'activité extrêmement faible sur les taches solaires, coïncidait avec la partie la plus froide de l'âge de la Petite Glace, période de températures plus froides dans l'hémisphère Nord. Bien que la relation de causalité exacte reste débattue, la corrélation suggère que des réductions soutenues de la production solaire peuvent contribuer au refroidissement climatique.

Les estimations actuelles du forçage solaire pour le XXe siècle vont d'environ -0,1 à +0,3 W/m² pendant les périodes de minimum solaire et de maximum, respectivement. Il s'agit d'un ordre de grandeur inférieur au forçage des gaz à effet de serre d'environ 3,0 W/m² depuis les temps préindustriels.

Cycles océaniques : le moteur océan-atmosphère

Les océans stockent de grandes quantités de chaleur et de carbone, agissant comme tampon et moteur de la variabilité climatique sur des échelles de temps allant de saisons à siècles. Plusieurs cycles océaniques majeurs jouent un rôle crucial dans le système climatique de la Terre, redistribuant la chaleur de l'équateur vers les pôles et influençant les modes de circulation atmosphérique.

El Niño-Oscillation Sud (ENSO)

L'ENSO est la plus importante fluctuation du climat d'une année à l'autre sur la planète, qui implique des changements de température de surface de la mer (SST) et de pression atmosphérique dans l'océan Pacifique équatoriale. El Niño représente la phase chaude, avec des alizés et des SST plus chauds dans le Pacifique central et oriental, tandis que La Niña est la phase froide, caractérisée par des alizés et des SST plus froids dans l'est du Pacifique.

L'ENSO influe sur les conditions météorologiques dans le monde entier et sur la masse de l'eau, modifiant la répartition des précipitations, influençant l'activité des ouragans et modifiant les anomalies de température. Par exemple, les événements El Niño déplacent généralement l'équateur du jet du Pacifique, ce qui a pour effet de rendre les conditions plus humides dans certaines régions de l'Amérique du Sud et de réduire les conditions plus sèches en Asie du Sud-Est et en Australie.

Bien que l'ENSO fonctionne sur un cycle de 2 à 7 ans, son comportement est modulé par des interactions avec des cycles océaniques à plus long terme et des forçages externes. Par exemple, les éruptions volcaniques peuvent déplacer l'ENSO vers des conditions semblables à El Niño, et le réchauffement anthropique devrait augmenter la fréquence des événements extrêmes El Niño et La Niña.

oscillation des décadales du Pacifique (AOP)

L'AOP est un modèle de variabilité climatique du Pacifique qui dure de 20 à 30 ans, caractérisé par des anomalies de la STS dans le Pacifique Nord et qui influence fortement les conditions météorologiques hivernales en Amérique du Nord et en Asie. Lorsque l'AOP est en phase chaude (positive), les températures hivernales tendent à être plus chaudes dans l'ouest des États-Unis et plus froides dans le sud-est des États-Unis. L'AOP peut soit renforcer ou diminuer les effets de l'AOP, selon l'alignement de leurs phases. Par exemple, lorsqu'un fort El Niño coïncide avec une AOP positive, les impacts climatiques peuvent être particulièrement prononcés.

Oscillation multidécadale de l'Atlantique (OMA)

L'OMA décrit les variations de la TSA dans l'Atlantique Nord, avec une période d'environ 60 à 80 ans. Une phase d'OMA chaude est associée à une augmentation de l'activité des ouragans de l'Atlantique, à des étés plus chauds en Europe et en Amérique du Nord et à des changements dans les modèles de précipitations au Sahel.

Circulation thermohaline (Ceinture de convoyeurs planétaires)

Sur les plus longues échelles de temps océaniques et les plus longues décennies, le THC se déplace en grandes quantités d'eau dans le monde entier. Dans l'Atlantique Nord, les eaux de surface chaudes et salées s'écoulent à mesure qu'elles refroidissent, formant l'Atlantique Nord. Cette masse d'eau coule vers le sud en profondeur, pénètre dans l'océan Sud et, éventuellement, se renverse dans le Pacifique et les océans indiens avant de revenir dans l'Atlantique sous forme d'eaux de surface chaudes.

Cette circulation redistribue la chaleur en pole vers la mer, contribuant au climat relativement doux de l'Europe occidentale par rapport aux régions situées à des latitudes semblables. Les changements de la résistance au THC, potentiellement déclenchés par l'apport en eau douce provenant de la fonte des nappes de glace ou de l'augmentation des précipitations, ont été liés à des événements climatiques abrupts dans le passé.

Bien qu'un effondrement complet du THC au cours du siècle actuel soit considéré comme improbable, les modèles climatiques prévoient un affaiblissement progressif de 10 à 20 % dans des scénarios à forte émission, ce qui aurait des effets importants sur le climat régional, en particulier en Europe et dans le secteur de l'Atlantique Nord.

Activité volcanique : Forcement du climat épisodique

Les éruptions volcaniques fournissent un forçage climatique sporadique mais puissant qui fonctionne sur des échelles de temps de plusieurs années à plusieurs décennies. Contrairement aux cycles périodiques mentionnés ci-dessus, l'activité volcanique est épisodique, mais ses effets peuvent être substantiels et interagir avec d'autres cycles climatiques.

Refroidissement à court terme à partir d'aérosols de sulfate

De grandes éruptions explosives injectent du dioxyde de soufre (SO&sub2;) dans la stratosphère, où il se convertit en aérosols sulfatés. Ces aérosols reflètent le rayonnement solaire entrant dans l'espace, réduisant la quantité d'énergie qui atteint la surface de la Terre et provoque un effet de refroidissement. L'éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991 a libéré environ 20 millions de tonnes de SO&sub2; ce qui a entraîné une baisse de la température de surface globale d'environ 0,5°C au cours des deux années suivantes. De même, l'éruption du mont Tambora en Indonésie, l'une des plus grandes éruptions de l'histoire, a causé l'année sans été en 1816, avec des échecs de cultures et des pénuries alimentaires généralisées dans l'hémisphère Nord.

L'effet de refroidissement d'une seule grande éruption dure généralement 2-3 ans, car les aérosols de sulfate sont retirés de la stratosphère par la sédimentation et le mélange. Les enregistrements historiques des éruptions volcaniques, combinés à des enregistrements de carottes de glace qui préservent les couches de sulfate, permettent aux scientifiques de reconstruire le forçage volcanique pour le millénaire passé et plus longtemps.

Effets cumulatifs et à long terme

Bien que les éruptions individuelles ne produisent que du refroidissement à court terme, des groupes d'éruptions importantes peuvent avoir des effets cumulatifs qui influent sur la variabilité du climat multidécadale. Par exemple, au début du XIXe siècle, on a observé une série d'éruptions importantes, dont l'éruption mystérieuse de 1808/1809 et l'éruption de Tambora de 1815, contribuant aux conditions fraîches du début du XIXe siècle durant la Petite période glaciaire.

Sur des échelles géologiques beaucoup plus longues, de vastes éruptions de basalte d'inondation, comme les pièges sibériens à la fin de la période permienne (251 millions d'années auparavant), ont libéré des quantités massives de CO&sub2 et de SO&sub2; pendant des centaines de milliers d'années. Ces événements ont entraîné le réchauffement de la planète (du CO&sub2); et le refroidissement à court terme (du SO&sub2;); ils ont finalement entraîné la plus grande extinction de masse de l'histoire de la Terre en raison des effets combinés de l'acidification des océans, de l'hyperchauffement et des perturbations des écosystèmes.

Commentaires volcaniques sur les cycles océaniques et carbonés

Le refroidissement volcanique peut influer sur la circulation des océans et le cycle du carbone. Les températures de surface plus froides augmentent la solubilité du CO&sub2; dans l'eau de mer, ce qui peut entraîner une diminution des niveaux de CO&sub2; atmosphérique. Toutefois, cet effet est modeste par rapport au forçage radiatif direct des aérosols volcaniques.

Cycles tectonique et géologique : les sculpteurs lents

Sur des échelles de temps de millions d'années, les processus tectoniques remodelent le paysage et le climat de la Terre. Ces forces lentes mais puissantes opèrent par dérive continentale, construction de montagnes et dégazage volcanique, modifiant fondamentalement les conditions limites dans lesquelles tous les processus climatiques plus rapides fonctionnent.

Ponts continentaux et Océaniques

Les positions des continents contrôlent la circulation des océans et les modèles atmosphériques. Lorsque les continents se déplacent, ils ouvrent ou ferment les portes des océans, ce qui peut modifier de façon spectaculaire le transport de chaleur autour du globe.

  • La fermeture de l'isthme du Panama il y a environ 3 millions d'années a modifié la circulation de l'Atlantique-Pacifique en bloquant le flux d'eau chaude du Pacifique dans l'Atlantique, ce qui a renforcé le Gulf Stream et accru le transport d'humidité vers les hautes latitudes septentrionales, contribuant à l'intensification de la glaciation de l'hémisphère Nord.
  • L'ouverture du passage Drake il y a environ 30 millions d'années a permis la formation du courant circumpolaire antarctique. Ce courant a isolé l'Antarctique des eaux océaniques plus chaudes, menant au développement de la nappe glaciaire antarctique et à la transition d'une serre à un état climatique de la maison de glace.
  • La fermeture de l'océan de Tethys et la collision de l'Inde avec l'Asie il y a environ 50 millions d'années ont transformé la circulation atmosphérique mondiale et modifié les courants océaniques dans l'océan Indien.

Bâtiment de montagne

L'élévation des chaînes de montagnes comme l'Himalaya et le plateau tibétain a modifié les schémas de circulation atmosphérique mondiale. L'Himalaya bloque l'air froid d'Asie centrale et améliore la mousson indienne, tout en contribuant au retrait du CO&sub2 atmosphérique; par l'altération des silicates. Le processus d'altération des silicates consomme du CO&sub2; au fil du temps géologique et est un élément clé du cycle du carbone à long terme de la Terre.

CO2 et hydrothermal; rejet

En revanche, le dégazage volcanique rejette du CO&sub2 dans l'atmosphère. Au cours des périodes géologiques, l'équilibre entre le CO&sub2; le rejet (par le biais du volcanisme dans les crêtes et les zones de subduction de l'océan) et le CO&sub2; l'enlèvement (par l'altération des silicates et l'enfouissement du carbone organique) détermine la concentration atmosphérique à long terme du CO&sub2; ce cycle fonctionne sur des dizaines à des centaines de millions d'années et est responsable du maintien du climat terrestre dans une zone habitable.

Le cycle du carbone: retour d'information et réglementation

Au fil des décennies, l'océan et la biosphère terrestre échangent du CO&sub2 avec l'atmosphère. Au fil des millénaires, la circulation profonde et l'alcalinité de l'océan jouent un rôle dominant. Le cycle du carbone est intimement lié au climat : le réchauffement des températures augmente le CO&sub2 de l'océan; le gaz est épuisé et réduit la solubilité du CO&sub2; il crée une boucle de rétroaction positive qui amplifie les changements climatiques forcés à l'extérieur.

CO2 et sous-co2 glacial-interglaciaire; Changements

Les données sur les carottes de glace de l'Antarctique révèlent que les concentrations atmosphériques de CO&sub2 variaient d'environ 180 ppm pendant les maxima glaciaires à environ 280 ppm pendant les interglaciaires, ce qui permet de suivre de près les variations de température de l'Antarctique. Le CO&sub2 variait de quelques siècles à un millénaire, ce qui indique que le CO&sub2 agit comme amplificateur de rétroaction plutôt que comme moteur initial de ces transitions.

  • Solubilité accrue du CO et du sous-produit2 dans les océans plus froids
  • Pompe biologique améliorée due à la fertilisation par une augmentation du dépôt de poussière
  • Changements dans la circulation des océans et la ventilation des eaux profondes
  • Expansion de la glace de mer, réduction du CO et du sous-sol2; écoulement de gaz de l'océan Austral

La pompe biologique marine

La pompe biologique marine et le mdash; le processus par lequel le phytoplancton absorbe le CO&sub2; par photosynthèse et immersion dans l'océan profond et le mdash; transfère le carbone de la surface à l'océan profond. Les changements dans la circulation océanique et la disponibilité des nutriments peuvent modifier la force de cette pompe, ce qui affecte les niveaux de CO&sub2 atmosphériques.

Conditions atmosphériques et réglementation à long terme

À l'inverse, les températures plus fraîches ralentissent, ce qui permet au CO et au sub2 volcaniques de s'accumuler dans l'atmosphère. Cette rétroaction négative a contribué à réguler le climat terrestre pendant des milliards d'années, en maintenant les températures de surface dans une plage qui supporte l'eau et la vie liquides. Sans cette régulation, la luminosité croissante du Soleil au fil du temps géologique aurait rendu la Terre inhabitable.

Interactions et amplification entre les cycles

Aucun cycle ne fonctionne isolément. Le système climatique présente un comportement complexe et émergent de l'interaction de ces cycles. La compréhension de ces interactions est essentielle pour interpréter les enregistrements paléoclimatiques et prédire les changements climatiques futurs.

Interactions clés

  • Les cycles de Milankovitch initient des changements dans les patrons d'insolation, mais leur impact climatique est fortement amplifié par les réactions du cycle du carbone, de l'albédo glacé et des changements de végétation.
  • Les cycles solaires modulent le forçage orbital de fond, ce qui peut influer sur le moment des terminaisons glaciaires par des changements subtils du budget énergétique qui affectent la stabilité des calottes glaciaires.
  • L'Essence de Pinatubo 1991 aurait, par exemple, déplacé l'Essence de Niño-comme l'état de l'El Niñ, modifiant les conditions météorologiques mondiales pendant plusieurs années.
  • Les cycles océaniques modifient le transport thermique, affectant la stabilité des nappes glaciaires et la répartition des glaces de mer. Les changements dans la résistance au THC peuvent moduler la réponse climatique au forçage orbital au cours des siècles à des millénaires.
  • Les éruptions volcaniques peuvent déclencher des réactions océaniques à court terme, y compris des changements dans la teneur en chaleur et les modes de circulation, qui persistent plus longtemps que l'effet de refroidissement atmosphérique direct.
  • Sur les échelles de temps millénaires, les interactions entre la dynamique des calottes glaciaires, la circulation des océans et le cycle du carbone ont produit les événements brusques de Dansgaard-Oeschger et Heinrich observés dans les carottes de glace du Groenland, qui ont entraîné un réchauffement ou un refroidissement rapide de 5 à 10 ans;C au cours des décennies qui ont suivi un refroidissement progressif.

L'importance des modèles couplés

Pour comprendre ces interactions, il faut des modèles climatiques couplés qui intègrent le forçage orbital, la variabilité solaire, les émissions volcaniques, la dynamique océan-atmosphère, le cycle du carbone et le comportement des nappes glaciaires. Ces modèles sont essentiels pour interpréter les données paléoclimatiques et pour attribuer les changements observés à des facteurs naturels ou anthropiques spécifiques.

Incidences sur la compréhension des changements climatiques modernes

L'étude des cycles naturels fournit un contexte essentiel pour le changement climatique contemporain. En reconstituant les états climatiques passés à l'aide de proxies comme les carottes de glace, les carottes de sédiments, les anneaux d'arbres et les bandes de croissance des coraux, les scientifiques peuvent déterminer l'étendue de la variabilité naturelle et identifier quand le climat actuel s'écarte de cette plage.

Taux de variation non précedents

Le taux actuel de CO&sub2; d'augmentation et de mdash; environ 2-3 ppm par année en raison de la combustion de combustibles fossiles et du changement d'utilisation des terres; dépasse de loin le taux le plus rapide de CO&sub2 naturel; l'augmentation observée dans le dossier du noyau de glace.

De même, les températures mondiales augmentent maintenant à un rythme qui ne peut s'expliquer par aucun seul cycle naturel connu. Le taux de réchauffement au cours des 50 dernières années est d'environ 0,18°C par décennie est un ordre de grandeur plus rapide que le taux moyen de réchauffement durant les terminaisons glaciaires.

Attribution et rôle de la variabilité naturelle

Ce travail d'attribution souligne que, bien que les cycles naturels continuent de fonctionner, leur influence se superpose maintenant à une forte tendance au réchauffement anthropique. Par exemple, un événement naturel El Niño peut temporairement amplifier la température annuelle globale (comme cela s'est produit en 2023-2024), mais le niveau de référence autour duquel ces fluctuations se produisent a évolué vers le haut en raison de l'accumulation de gaz à effet de serre.

Les cycles naturels peuvent également masquer ou amplifier les changements climatiques régionaux. Par exemple, une phase négative de l'OMA peut ralentir temporairement le réchauffement dans la région de l'Atlantique Nord, tandis qu'une phase positive peut l'améliorer.

Conclusion

Les cycles naturels sont les principaux moteurs du climat terrestre depuis des millions d'années, produisant les rythmes glaciaires et interglaciaux du Quaternaire, les fluctuations à l'échelle du siècle de la période de chaleur médiévale et de l'âge de la petite glace, et les variations décadales qui affectent les modèles météorologiques régionaux.Ces cycles proviennent de la mécanique orbitale, de la variabilité solaire, de la dynamique océanique, de l'activité volcanique, des processus tectoniques et des rétroactions complexes du cycle du carbone.

La compréhension de ces cycles est cruciale pour interpréter les données géologiques et historiques du climat, pour mettre en perspective les changements récents et pour affiner les projections du climat futur. Les preuves paléoclimatiques montrent clairement que le climat terrestre peut changer brusquement et considérablement lorsque les seuils sont franchis, comme cela s'est produit lors des Dryas plus jeunes et d'autres événements brusques.

Bien que le réchauffement moderne soit principalement attribuable aux activités humaines, les cycles naturels continueront de moduler le rythme et l'expression du changement climatique et de la fonte des neiges; il influera sur les modèles de précipitations régionales, la fréquence et l'intensité des phénomènes thermiques extrêmes et des inondations, le comportement du courant d'air et des trajectoires de tempête, le rythme de la chute des nappes glaciaires et l'élévation du niveau de la mer.

Pour de plus amples informations, voir NASA's Milankovitch cycle panorama, [NAA's ENSO page, et IPCC Sixième rapport d'évaluation pour une évaluation complète de la science du changement climatique.Pour une plongée plus profonde dans le cycle du carbone et les rétroactions climatiques, Réexamen de la nature des rétroactions du cycle du carbone paléoclimaté fournit une excellente synthèse de la compréhension actuelle.