Pôle Alpin Risques Naturels (PARN) Alpes–Climat–Risques Avec le soutien de la Région Rhône-Alpes (2007-2014)
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Fiche bibliographique

 

Réf. GIEC 2013 - R: RE5 GT1 RID

Référence bibliographique complète
GIEC 2013. Résumé à l’intention des décideurs, Changements climatiques 2013: Les éléments scientifiques. Contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat [sous la direction de Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex et P.M. Midgley]. Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni et New York (État de New York), États-Unis d’Amérique. [Fiche EN] [Site web] [Rapport en ligne PDF]

[A]. Introduction

Dans cette contribution au cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (RE5), le Groupe de travail I (GTI) examine de nouveaux éléments concernant le changement climatique sur la base de nombreuses analyses scientifiques indépendantes d’observations du système climatique, d’archives paléoclimatiques, d’études théoriques des processus climatiques et de simulations à l’aide de modèles climatiques. Il s’appuie sur sa contribution au quatrième Rapport d’évaluation du GIEC (RE4) et incorpore de nouveaux résultats de recherche obtenus depuis. Composante du cinquième cycle d’évaluation, le rapport spécial intitulé Gestion des risques de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les besoins de l’adaptation au changement climatique (SREX) représente un socle d’informations important sur l’évolution des extrêmes météorologiques et climatiques.
Le présent Résumé à l’intention des décideurs suit la structure du rapport du Groupe de travail I. Ce texte s’accompagne d’une mise en exergue des principales conclusions qui, rassemblées, fournissent un résumé concis. L’introduction des principales sections se présente sous la forme d’un bref paragraphe en italique, qui souligne les bases méthodologiques de l’évaluation.
Le degré de certitude associé aux principaux résultats présentés dans ce rapport est fonction de l’appréciation, par les comités de rédaction, des connaissances scientifiques sous-jacentes et est exprimé par un niveau de confiance qualitatif (de très faible à très élevé) et, lorsque c’est possible, quantifié en termes de probabilités (extrêmement improbable à extrêmement probable). La confiance dans la validité d’un résultat se fonde sur la nature, la quantité, la qualité et la cohérence des éléments correspondants (données, compréhension d’un mécanisme, théorie, modèles, avis d’experts, etc.) et le degré de cohérence1. Les estimations probabilistes de mesures quantifiées de l’incertitude d’un résultat se fondent sur l’analyse statistique d’observations ou de résultats de modèles, ou les deux, et l’avis d’experts2. Le cas échéant, les résultats sont également formulés sous forme d’énoncés des faits, sans recourir à des qualificatifs d’incertitude (Voir chapitre 1 et encadré RT.1 pour obtenir davantage de précisions concernant les termes spécifiques que le GIEC utilise pour traduire l’incertitude).
Les paragraphes de fond du présent Résumé à l’intention des décideurs reposent sur les sections des chapitres du rapport détaillé ainsi que sur le Résumé technique. Ces références sont indiquées entre accolades.

1 Dans le présent Résumé à l’intention des décideurs, les termes suivants sont utilisés pour décrire les éléments disponibles: limités, moyens ou robustes et leur degré de cohérence: faible, moyen ou élevé. Cinq qualificatifs sont utilisés pour exprimer le degré de confiance: très faible, faible, moyen, élevé et très élevé, en caractères italiques, ex. degré de confiance moyen. Pour un ensemble d’éléments et de degré de cohérence donné, différents niveaux de confiance peuvent être attribués, mais une augmentation du niveau des éléments et du degré de cohérence est corrélée à une augmentation du degré de confiance (voir chapitre 1 et encadré RT.1 pour plus de précisions).

2 Dans le présent Résumé à l’intention des décideurs, les termes suivants ont été utilisés pour indiquer la probabilité évaluée d’un résultat: quasiment certain, probabilité de 99–100 %, très probable 90–100 %, probable 66–100 %, à peu près aussi probable qu’improbable 33–66 %, improbable 0–33 %, très improbable 0–10 %, exceptionnellement improbable 0–1 %. Des termes supplémentaires (extrêmement probable 95– 100 %, plus probable qu’improbable >50–100 %, et extrêmement improbable 0–5 %) peuvent également être utilisés le cas échéant. L’évaluation de la probabilité est exprimée en italique, ex. très probable (voir chapitre 1 et encadré RT.1 pour plus de précisions).

Mots-clés
 

Organismes / Contact

(1) - Paramètre(s) atmosphérique(s) modifié(s)
(2) - Elément(s) du milieu impacté(s)
(3) - Type(s) d'aléa impacté(s)
(3) - Sous-type(s) d'aléa
       

Pays / Zone
Massif / Secteur
Site(s) d'étude
Exposition
Altitude
Période(s) d'observation
Monde          

(1) - Modifications des paramètres atmosphériques
Reconstitutions
[B]. Changements observés dans le système climatique

[B.1] L’atmosphère

Les reconstructions de la température en surface à l’échelle continentale font apparaître, avec un degré de confiance élevé, des intervalles de plusieurs décennies pendant la période d’anomalie climatique médiévale (années 950 à 1250) au cours desquels la température était, dans certaines régions, aussi élevée qu’à la fin du XXe siècle. Ces intervalles chauds à l’échelle régionale ne se sont pas produits de manière aussi cohérente dans les différentes régions que le réchauffement constaté à la fin du XXe siècle (degré de confiance élevé); {5.5}

[B.3] La cryosphère

À partir des reconstructions, on peut affirmer, avec un degré de confiance moyen, que, sur les trois dernières décennies, le recul de la banquise arctique en été était sans précédent et que les températures de surface de la mer en Arctique étaient anormalement élevées, au moins dans le contexte des 1 450 dernières années; {4.2, 5.5}
Observations

[B]. Changements observés dans le système climatique

Les observations du système climatique s’appuient sur des mesures directes et sur la télédétection à partir de satellites ou d’autres plates-formes. À l’échelle mondiale, les observations de l’ère instrumentale ont débuté vers le milieu du XIXe siècle pour certaines variables telles que la température, les jeux de données d’observation étant plus complets et diversifiés à partir des années 1950. Des reconstructions effectuées à partir d’archives paléoclimatiques permettent d’étendre certains enregistrements sur plusieurs centaines voire plusieurs millions d’années vers le passé. L’ensemble de ces données fournit une vision globale de la variabilité et des changements à long terme de l’atmosphère, de l’océan, de la cryosphère et de la surface des terres émergées.

Le réchauffement du système climatique est sans équivoque et, depuis les années 1950, beaucoup de changements observés sont sans précédent depuis des décennies voire des millénaires. L’atmosphère et l’océan se sont réchauffés, la couverture de neige et de glace a diminué, le niveau des mers s’est élevé et les concentrations des gaz à effet de serre ont augmenté (voir figures RID.1, RID.2, RID.3 et RID.4). {2.2, 2.4, 3.2, 3.7, 4.2–4.7, 5.2, 5.3, 5.5–5.6, 6.2, 13.2}

[B.1] L’atmosphère

Chacune des trois dernières décennies a été successivement plus chaude à la surface de la Terre que toutes les décennies précédentes depuis 1850 (voir figure RID.1). Les années 1983 à 2012 constituent probablement la période de 30 ans la plus chaude qu’ait connue l’hémisphère Nord depuis 1 400 ans (degré de confiance moyen). {2.4, 5.3}

La tendance linéaire de la moyenne globale des données de température de surface combinant les terres émergées et les océans indique un réchauffement de 0,85 [0,65 à 1,06] °C3 au cours de la période 1880–2012, pour laquelle il existe plusieurs jeux de données indépendants. L’augmentation totale de la moyenne entre la période 1850-1900 et la période 2003-2012 est de 0,78 [0,72 à 0,85] °C, en s’appuyant sur l’ensemble de données le plus long disponible4 (voir figure RID.1a); {2.4}
_________________
3 Dans la contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport d’évaluation, l’incertitude est quantifiée en utilisant des intervalles d’incertitude à 90 %, sauf mention contraire. On s’attend à ce que l’intervalle d’incertitude à 90 %, indiqué entre crochets ait une probabilité de 90 % de couverture de la valeur estimée. Les intervalles d’incertitude ne sont pas nécessairement symétriques de part et d’autre de l’estimation la plus probable correspondante. Une estimation la plus probable de cette valeur est également donnée, lorsque celle-ci est disponible.

4 Les deux méthodes ont été aussi utilisées dans le quatrième Rapport d’évaluation. La première méthode permet de calculer une différence en utilisant le meilleur ajustement linéaire de la tendance de tous les points entre 1880 et 2012. La seconde permet de calculer la différence entre les moyennes pour les deux périodes 1850 à 1900 et 2003 à 2012. C’est pourquoi les résultats obtenus par ces deux méthodes et leurs intervalles d’incertitude à 90 % ne sont pas directement comparables. {2.4}


Sur la plus longue période pour laquelle le calcul relatif aux tendances régionales est suffisamment exhaustif (1901- 2012), la quasi-totalité de la surface du globe a connu un réchauffement (voir figure RID.1b); {2.4}

La température moyenne à la surface du globe présente une grande variabilité aux échelles décennale et interannuelle (voir figure RID.1), qui se superpose à un réchauffement multidécennal considérable. En raison de la variabilité naturelle, les tendances calculées sur des séries courtes sont très sensibles à la date de début et de fin de la période considérée, et ne reflètent généralement pas les tendances climatiques de long terme. Par exemple, le rythme du réchauffement sur les 15 dernières années (1998−2012; 0,05 [−0,05 à +0,15] °C par décennie), qui débutent par un fort épisode El Niño, est inférieur à la tendance calculée depuis 1951 (1951−2012; 0,12 [0,08 à 0,14] °C par décennie)5; {2.4} (...)
_________________
5 Les tendances pour des périodes de 15 ans commençant en 1995, 1996 et 1997 sont respectivement de 0,13 [0,02 à 0,24], 0,14 [0,03 à 0,24] et 0,07 [-0,02 à 0,18] °C par décennie.


Il est quasiment certain qu’à l’échelle mondiale, la troposphère s’est réchauffée depuis le milieu du XXe siècle. Des observations plus complètes permettent d’associer un degré de confiance plus élevé aux estimations des changements de température troposphérique dans la partie extratropicale de l’hémisphère Nord qu’ailleurs. Le degré de confiance concernant la rapidité du réchauffement et sa structure verticale dans la troposphère extratropicale de l’hémisphère Nord est moyen, et faible ailleurs; {2.4}

Le degré de confiance concernant la variation de la moyenne mondiale des précipitations sur les régions continentales depuis 1901 est faible avant 1951 et moyen après cette date. En moyenne sur les régions continentales des moyennes latitudes de l’hémisphère Nord, les précipitations ont augmenté depuis 1901 (degré de confiance moyen avant 1951 et élevé ensuite). Pour les autres latitudes, le degré de confiance relatif aux tendances régionales de long terme positives ou négatives est faible (voir figure RID.2); {Résumé technique, Composante thématique 1, figure 2; 2.5}

Des changements concernant de nombreux phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes ont été observés depuis environ 1950 (voir tableau RID.1 pour plus de détails). Il est très probable que le nombre de journées et de nuits froides a diminué et que le nombre de journées et de nuits chaudes a augmenté à l’échelle du globe6. Il est probable que la fréquence des vagues de chaleur a augmenté sur une grande partie de l’Europe, de l’Asie et de l’Australie. Il est probable qu’il y a davantage de régions continentales où le nombre d’épisodes de précipitations abondantes a augmenté plutôt que diminué. La fréquence ou l’intensité des épisodes de fortes précipitations a probablement augmenté en Amérique du Nord et en Europe. Sur les autres continents, le degré de confiance associé à la transformation des fortes précipitations est au mieux moyen. {2.6}
_________________
6 Se référer au glossaire pour les définitions des termes journées froides et nuits froides, journées chaudes et nuits chaudes, vagues de chaleur.

Figure RID.1 | a) Anomalies observées de températures moyennes en surface, combinant les terres émergées et les océans, de 1850 à 2012, tirées de trois ensembles de données. Partie supérieure: valeurs moyennes annuelles. Partie inférieure: valeurs moyennes décennales comprenant l’estimation d’incertitude pour un ensemble de données (noir). Les anomalies sont relatives à la moyenne sur la période 1961−1990.
b) Carte de l’évolution des températures en surface observée entre 1901 et 2012, dérivée des tendances de températures déterminées par régression linéaire d’un ensemble de données (courbe orange dans la partie a). Les tendances ont été calculées uniquement pour les régions où la disponibilité des données permet une estimation robuste (c’est-à-dire, uniquement pour les mailles présentant des relevés complets à plus de 70 % et plus de 20 % de données disponibles dans les 10 premiers et 10 derniers % de la période temporelle). Les autres régions sont en blanc. Les mailles pour lesquelles la tendance est significative au niveau de 10 % sont indiquées par le signe +. La liste des ensembles de données et des détails techniques supplémentaires se trouvent dans les annexes du Résumé technique. {figures 2.19 à 2.21; figure RT.2}
Figure RID.2 | Cartes des changements observés de précipitations entre 1901 et 2010, et entre 1951 et 2010 (tendances calculées en utilisant les mêmes critères que pour la figure RID.1) à partir d’un ensemble de données. Pour obtenir davantage de détails techniques, voir les annexes du Résumé technique. {Résumé technique, Composante thématique 1, figure 2; figure 2.29} −100 −50 −25 −10 −5 −2,5 0 2,5 5 10 25 50 100 (mm par an par décennie) 1901– 2010 1951– 2010 Changements observés concernant les précipitations annuelles sur les terres émergées

[B.2] L’océan

Le réchauffement océanique constitue l’essentiel de l’augmentation de la quantité d’énergie emmagasinée au sein du système climatique et représente plus de 90 % de l’énergie accumulée entre 1971 et 2010 (degré de confiance élevé). Il est quasiment certain que l’océan superficiel (jusqu’à 700 m de profondeur) s’est réchauffé entre 1971 et 2010 (voir figure RID.3), et ce dernier s’est probablement réchauffé entre les années 1870 et 1971. {3.2, encadré 3.1}

À l’échelle mondiale, le réchauffement de l’océan est plus prononcé près de la surface et les 75 premiers mètres de profondeur se sont réchauffés de 0,11 [0,09 à 0,13] °C par décennie sur la période 1971−2010. Depuis le RE4, des erreurs systématiques d’origine instrumentale dans les mesures de température de l’océan superficiel ont été identifiées et rectifiées, ce qui augmente le degré de confiance du changement évalué; {3.2}

Il est probable que l’océan s’est réchauffé entre 700 et 2 000 m de profondeur entre 1957 et 2009. On dispose de suffisamment d’observations pour la période de 1992 à 2005 pour effectuer une évaluation globale du changement de température en dessous de 2 000 m. Il n’y a probablement pas de tendance significative entre 2 000 et 3 000 m sur cette période. Il est probable que l’océan profond en dessous de 3 000 m s’est réchauffé sur cette période, le réchauffement le plus important étant observé dans l’océan Austral; {3.2}

Pendant la période de 40 ans relativement bien documentée allant de 1971 à 2010, plus de 60 % de l’augmentation nette d’énergie absorbée par le système climatique a été emmagasinée dans l’océan superficiel (0-700 m) et environ 30 %, dans l’océan en dessous de 700 m. L’augmentation du contenu thermique de l’océan superficiel pendant cette période, estimée par une tendance linéaire, est de 17 [15 à 19]∙1022 J7 (figure RID.3); {3.2, encadré 3.1}
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7 Un apport constant d’énergie à la surface de l’océan à hauteur de 1 W m-2 pendant 1 an augmenterait le contenu thermique de l’océan de 1,1x1022 J.

Il est à peu près aussi probable qu’improbable que le contenu thermique océanique de 0 à 700 m a augmenté plus lentement pendant la période 2003–2010 que pendant la période 1993-2002 (voir figure RID.3). L’absorption de chaleur entre 700 et 2 000 m, où la variabilité interannuelle est plus faible, s’est probablement poursuivie avec la même intensité entre 1993 et 2009; {3.2, encadré 9.2}

Il est très probable que les régions à salinité élevée (où l’évaporation domine le bilan d’eau en surface) sont devenues plus salées, tandis que les régions à faible salinité (où les précipitations dominent) sont devenues moins salées depuis les années 1950. Ces tendances régionales de la salinité océanique suggèrent des changements d’évaporation et de précipitations sur les océans (degré de confiance moyen); {2.5, 3.3, 3.5}

Il n’existe pas d’élément observationnel montrant une tendance de la circulation méridienne océanique de retournement de l’Atlantique (AMOC) sur la base de 10 ans d’observations de l’AMOC, ni sur la base de séries d’observations plus longues des composantes individuelles de l’AMOC. {3.6}

[B.3] La cryosphère

Au cours des deux dernières décennies, la masse des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique a diminué, les glaciers de presque toutes les régions du globe ont continué à se réduire et l’étendue de la banquise arctique et celle du manteau neigeux de l’hémisphère Nord au printemps ont continué à diminuer (degré de confiance élevé) (voir figure RID.3). {4.2–4.7}

La perte de glace8 moyenne des glaciers des diverses régions du monde, en excluant les glaciers situés à la périphérie des calottes glaciaires9, était très probablement de 226 [91 à 361] Gt an-1 pour la période 1971−2009, et très probablement de 275 [140 à 410] Gt an-1 pour la période 1993−200910; {4.3}
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8 Toutes les mentions de «perte de glace» ou de «perte de masse» font référence à une perte nette de glace, c.-à-d. l’accumulation moins la fonte et le détachement d’icebergs.

9 Pour des raisons méthodologiques, cette évaluation de perte de glace des calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland inclut les changements affectant les glaciers situés à leur périphérie. Ces glaciers périphériques sont donc exclus des valeurs fournies pour les glaciers.

10 100 Gt an-1 de perte de glace équivalent à environ 0,28 mm an-1 d’élévation du niveau moyen des mers.

La perte de glace moyenne de la calotte du Groenland a très probablement fortement augmenté, passant de 34 [−6 à 74] Gt an-1 au cours de la période 1992–2001 à 215 [157 à 274] Gt an-1 au cours de la période 2002–2011; {4.4}

La perte de glace moyenne de la calotte glaciaire de l’Antarctique a probablement augmenté, passant de 30 [-37 à 97] Gt an-1 au cours de la période 1992–2001 à 147 [72 à 221] Gt an-1 au cours de la période 2002–2011. On peut affirmer, avec un degré de confiance très élevé que ces pertes concernent principalement le nord de la péninsule Antarctique et le secteur de la mer d’Amundsen en Antarctique de l’Ouest; {4.4.}

L’étendue moyenne annuelle de la banquise arctique a diminué au cours de la période 1979–2012 à une vitesse qui se situait très probablement entre 3,5 et 4,1 % par décennie (entre 0,45 et 0,51 million de km2 par décennie), et très probablement entre 9,4 et 13,6 % par décennie (entre 0,73 et 1,07 million de km² par décennie) pour le minimum d’été (glace pluriannuelle). La diminution moyenne de l’étendue moyenne décennale de la banquise arctique a été plus rapide en été que pour les autres saisons (degré de confiance élevé); l’étendue spatiale a diminué en toutes saisons et à chaque décennie successive depuis 1979 (degré de confiance élevé) (voir figure RID.3). (...)

Il est très probable que l’étendue moyenne annuelle de la banquise en Antarctique a augmenté de 1,2 à 1,8 % par décennie (de 0,13 à 0,20 million de km² par décennie) entre 1979 et 2012. On estime, avec un degré de confiance élevé, que cette vitesse annuelle présente de fortes disparités régionales, avec des augmentations dans certains secteurs et des diminutions dans d’autres secteurs; {4.2}

On peut affirmer, avec un degré de confiance très élevé, que l’étendue du manteau neigeux de l’hémisphère Nord a diminué depuis le milieu du XXe siècle (voir figure RID.3). L’étendue du manteau neigeux de l’hémisphère Nord a diminué de 1,6 [0,8 à 2,4] % par décennie pour mars et avril, et 11,7 [8,8 à 14,6] % par décennie pour juin au cours de la période 1967−2012. Au cours de cette période, l’étendue du manteau neigeux dans l’hémisphère Nord n’a pas montré d’augmentation statistiquement significative, quel que soit le mois; {4.5}

On peut affirmer, avec un degré de confiance élevé, que les températures du pergélisol ont augmenté dans la plupart des régions depuis le début des années 1980. Le réchauffement observé atteignait 3 °C dans certaines régions du nord de l’Alaska (entre le début des années 1980 et le milieu des années 2000) et 2 °C dans certaines régions du nord de la partie européenne de la Russie (entre 1971 et 2010). Dans cette dernière région, une réduction considérable de l’épaisseur et de l’étendue spatiale du pergélisol a été observée au cours de la période 1975−2005 (degré de confiance moyen) ; {4.7}

De multiples éléments indiquent que l’Arctique connaît un réchauffement très important depuis le milieu du XXe siècle. {encadré 5.1, 10.3}

Figure RID.3 | Différents indicateurs observés des évolutions du climat du globe: a) étendue moyenne du manteau neigeux de l’hémisphère Nord en marsavril (printemps); b) étendue moyenne de la banquise arctique en juillet-août-septembre (été); c) évolution de la moyenne globale du contenu thermique de l’océan superficiel (0-700 m) aligné par rapport à 2006-2010, et par rapport à la moyenne de tous les ensembles de données pour 1970; d) niveau moyen des mers par rapport à la moyenne 1900-1905 de l’ensemble de données le plus long, avec tous les ensembles de données alignés par rapport à 1993 (la première année de données d’altimétrie par satellites). Toutes les séries chronologiques (courbes de couleur représentant différents ensembles de données) indiquent des valeurs annuelles et, lorsqu’elles sont estimées, les incertitudes sont représentées par des zones de différentes couleurs. Voir l’annexe du Résumé technique qui fournit une liste des ensembles de données. {figures 3.2, 3.13, 4.19 et 4.3; FAQ 2.1, figure 2; figure RT.1} [Modifiée]

[B.4] Le niveau des mers

Depuis le milieu du XIXe siècle, le rythme d’élévation du niveau moyen des mers est supérieur au rythme moyen des deux derniers millénaires (degré de confiance élevé). Entre 1901 et 2010, le niveau moyen des mers à l’échelle du globe s’est élevé de 0,19 m [de 0,17 à 0,21 m] (voir figure RID.3). {3.7, 5.6, 13.2}

Voir détails dans le rappot (p. 10).


[B.5] Le cycle du carbone et autres cycles biogéochimiques

Les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d’azote ont augmenté pour atteindre des niveaux sans précédent depuis au moins 800 000 ans. La concentration du dioxyde de carbone a augmenté de 40 % depuis l’époque préindustrielle. Cette augmentation s’explique en premier lieu par l’utilisation de combustibles fossiles et en second lieu par le bilan des émissions dues aux changements d’utilisation des sols. L’océan a absorbé environ 30 % des émissions anthropiques de dioxyde de carbone, ce qui a entraîné une acidification de ses eaux (voir figure RID.4). {2.2, 3.8, 5.2, 6.2, 6.3}

Voir détails dans le rappot (p. 10-12).

Tableau RID.1 | Phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes; évaluation à l’échelle du globe des changements récemment observés et de la contribution humaine aux changements, et projection d’autres changements pour le début (2016-2035) et la fin (2081-2100) du XXIe siècle. Les caractères gras indiquent les cas dans lesquels le RE5 (en noir) apporte une révision (*) à l’évaluation à l’échelle du globe proposée dans le rapport SREX (en bleu) ou le RE4 (en rouge). Les projections pour le début du XXIe siècle ne figuraient pas dans les précédents rapports d’évaluation. Les projections du RE5 sont données en prenant 1986–2005 comme période de référence et se fondent sur les nouveaux scénarios RCP (profils représentatifs d’évolution de concentration) (voir encadré RID.1), sauf mention contraire. Voir les définitions des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes dans le glossaire.

* Il est difficile de comparer directement les résultats des évaluations des différents rapports. Pour certaines variables climatiques, des aspects différents ont été évalués et la note d’orientation révisée concernant les incertitudes s’applique au rapport SREX et au cinquième Rapport d’évaluation. La disponibilité de nouvelles informations, la meilleure compréhension scientifique, les analyses continues des données et des modèles ainsi que les différences spécifiques des méthodologies utilisées dans les études évaluées contribuent toutes aux résultats révisés des évaluations.

Notes:
a L’attribution se base sur les études de cas disponibles. Il est probable que l’influence humaine a plus que doublé la probabilité d’occurrence de vagues de chaleur observées en certains endroits.
b Les projections à court terme des modèles suggèrent une augmentation de la durée, de l’intensité et de l’étendue spatiale des vagues de chaleur et des périodes de chaleur.
c Pour la plupart des continents, le degré de confiance associé aux tendances n’est pas supérieur à moyen, à l’exception de l’Amérique du Nord et de l’Europe où il est probable que des augmentations de la fréquence ou de l’intensité des épisodes de précipitations abondantes se sont produites avec des variations saisonnières et/ou régionales. Il est très probable que des augmentations se sont produites dans le centre de l’Amérique du Nord.
d Il est probable que la fréquence et l’intensité des sécheresses ont augmenté dans le bassin méditerranéen et en Afrique de l’Ouest, et il est probable qu’elles ont diminué dans le centre de l’Amérique du Nord et au nord-ouest de l’Australie.
e Dans le RE4, on évaluait la surface touchée par la sécheresse.
f Dans le SREX, on estimait avec un degré de confiance moyen que les influences d’origine anthropique avaient contribué à certains changements concernant les configurations des sécheresses observées au cours de la deuxième moitié du XXe siècle, et ce, compte tenu de l’incidence qu’on leur attribuait sur les changements de précipitations et de température. On y estimait aussi que l’attribution des changements portant sur les sécheresses à l’échelle d’une région en particulier présentait un degré de confiance faible. g Aux projections de modification de l’humidité du sol est associé un degré de confiance faible.
h Selon les projections obtenues (degré de confiance moyen) suivant le scénario RCP8,5, il est probable que, à l’échelle tant régionale que mondiale, l’humidité du sol diminuera et que les sécheresses agricoles augmenteront dans les régions déjà arides à l’heure actuelle, et ce vers la fin du XXIe siècle. Une baisse de l’humidité du sol dans les régions du bassin méditerranéen, du sud-ouest des États-Unis d’Amérique et de l’Afrique australe corrobore les changements projetés de la circulation de Hadley et l’augmentation de la température en surface, si bien qu’on estime avec un degré de confiance élevé que la surface s’assèchera probablement dans ces régions d’ici la fin du siècle, d’après le scénario RCP8,5.
i On estime avec un degré de confiance moyen qu’une réduction du forçage des aérosols au-dessus de l’Atlantique Nord a contribué, au moins en partie, à l’augmentation observée de l’activité cyclonique tropicale depuis les années 1970 dans cette région.
j Indication basée sur des avis d’experts et sur l’évaluation des projections établies à partir du scénario SRES A1B ou d’un scénario analogue.
k L’attribution se base sur un rapport étroit entre les changements observés des valeurs extrêmes et moyennes du niveau des mers.
l On estime avec un degré de confiance élevé que cette augmentation de l’élévation extrême du niveau des mers découlera principalement d’une augmentation de l’élévation moyenne du niveau des mers. On accorde un degré de confiance faible aux projections de tempêtes et d’ondes de tempêtes associées, d’échelle régionale.
m Dans le SREX, on estimait que l’élévation du niveau moyen des mers tendrait très probablement à augmenter les valeurs extrêmes des hautes eaux côtières.
Modélisations
[E]. Changements climatiques mondiaux et régionaux à venir

Les projections des changements au sein du système climatique sont réalisées à l’aide d’une hiérarchie de modèles climatiques qui comprend des modèles climatiques simples, des modèles de complexité intermédiaire, des modèles climatiques détaillés et des modèles de système Terre. Ces modèles simulent les changements à partir d’un ensemble de scénarios de forçages anthropiques. Un nouvel ensemble de scénarios, les profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP), a été utilisé pour les nouvelles simulations de modèles climatiques réalisées dans le cadre de la cinquième phase du Projet de comparaison de modèles couplés (CMIP5) du Programme mondial de recherche sur le climat. Dans tous les RCP, les concentrations atmosphériques du CO2 sont plus élevées en 2100 qu’actuellement, en raison d’une poursuite de l’augmentation du cumul des émissions de CO2 dans l’atmosphère au cours du XXIe siècle (voir encadré RID.1). Dans le présent Résumé à l’intention des décideurs, les projections sont données pour la fin du XXIe siècle (2081-2100), relativement à 1986-2005, sauf mention contraire. Pour placer ces projections dans un contexte historique, il est nécessaire de considérer les changements entre différentes périodes. Sur la base de la plus longue série d’observations disponible concernant la température de surface du globe, la variation observée entre la moyenne de la période 1850-1900 et celle de la période de référence du RE5 est de 0,61 [0,55 à 0,67] °C. Cependant, le réchauffement s’est poursuivi après la période de référence du RE5. Ainsi ces chiffres ne sont pas une estimation du réchauffement historique observé jusqu’à présent (voir chapitre 2).

De nouvelles émissions de gaz à effet de serre impliqueront une poursuite du réchauffement et des changements affectant toutes les composantes du système climatique. Pour limiter le changement climatique, il faudra réduire notablement et durablement les émissions de gaz à effet de serre. {6, 11–14}

Les projections pour les prochaines décennies font apparaître des structures de changement climatique semblables à celles projetées plus tard au cours du XXIe siècle, mais avec une amplitude moindre. La variabilité naturelle interne continuera de jouer un rôle majeur sur le climat, en particulier pour le court terme et à l’échelle régionale. Vers le milieu du XXIe siècle, l’ampleur des changements projetés dépend fortement du choix du scénario d’émissions (voir encadré RID.1); {11.3, encadré 11.1, annexe I}

Le changement climatique projeté sur la base des RCP est semblable à celui annoncé dans le RE4, aussi bien pour sa structure que pour son amplitude, en prenant en compte les différences de scénarios. La dispersion des projections pour les RCP les plus intenses est moindre que pour les scénarios analogues utilisés dans le RE4 car, à la différence des scénarios d’émission SRES utilisés dans le RE4, les RCP utilisés dans le RE5 sont définis comme des profils de concentration et donc les incertitudes liées au cycle du carbone affectant les concentrations atmosphériques en CO2 ne sont pas prises en compte dans les simulations CMIP5 forcées par des concentrations. L’élévation du niveau des mers projetée est plus grande que dans le RE4, principalement en raison d’une amélioration de la modélisation de la contribution des glaces continentales. {11.3, 12.3, 12.4, 13.4, 13.5}

[E.1] L’atmosphère: température

À la fin du XXIe siècle, l’augmentation de la température à la surface du globe sera probablement supérieure à 1,5 °C par rapport à l’époque allant de 1850 à 1900, pour tous les RCP sauf le RCP2,6. Il est probable qu’elle dépassera 2 °C selon les RCP6,0 et RCP8,5, et il est plus probable qu’improbable qu’elle dépassera 2 °C selon le RCP4,5. Dans tous les RCP envisagés à l’exception du RCP2,6, le réchauffement se poursuivra après 2100. Il continuera à présenter une variabilité interannuelle à décennale et ne sera pas uniforme d’une région à l’autre (voir figures RID 7 et RID.8). {11.3, 12.3, 12.4, 14.8}

Le changement de la température moyenne à la surface du globe pour la période 2016–2035 relativement à 1986- 2005 sera probablement compris entre 0,3 °C et 0,7 °C (degré de confiance moyen). Cette conclusion s’appuie sur de nombreux éléments et prend pour hypothèse qu’aucune éruption volcanique intense ou changement séculaire de rayonnement solaire n’aura lieu. Il est attendu que les augmentations des températures moyennes saisonnières et annuelles rapportées à la variabilité naturelle interne soient plus importantes dans les régions tropicales et subtropicales que dans les moyennes latitudes (degré de confiance élevé); {11.3}

L’augmentation des températures moyennes à la surface du globe pour la période 2081–2100, relativement à 1986- 2005, sera probablement dans les plages calculées à partir des simulations CMIP5 issues de modèles forcés par des concentrations, c.-à-d. 0,3 °C à 1,7 °C (RCP2,6), 1,1 °C à 2,6 °C (RCP4,5), 1,4 °C à 3,1 °C (RCP6,0) et 2,6 °C à 4,8 °C (RCP8,5). L’Arctique se réchauffera plus rapidement que l’ensemble du globe et le réchauffement moyen sera plus important à la surface des continents qu’à la surface des océans (degré de confiance très élevé) (voir figure RID.7 et RID.8, et tableau RID.2); {12.4, 14.8}

En prenant comme référence la période 1850-1900, selon les projections, l’augmentation de température vers la fin du XXIe siècle dépassera probablement 1,5 °C pour les RCP4,5, RCP6,0 et RCP8,5 (degré de confiance élevé). Un réchauffement au-delà de 2 °C est probable pour RCP6,0 et RCP8,5 (degré de confiance élevé), plus probable qu’improbable pour RCP4,5 (degré de confiance élevé), mais improbable pour RCP2,6 (degré de confiance moyen). Il est improbable que le réchauffement dépasse 4 °C pour les RCP2,6, RCP4,5 et RCP6,0 (degré de confiance élevé) et il est à peu près aussi probable qu’improbable qu’il dépasse 4 °C pour le RCP8,5 (degré de confiance moyen); {12.4}

Il est quasiment certain que, dans la plupart des régions continentales, les extrêmes chauds seront plus nombreux et les extrêmes froids moins nombreux aux échelles quotidienne et saisonnière, à mesure que la température moyenne du globe augmentera. Il est très probable que les vagues de chaleur seront plus fréquentes et dureront plus longtemps. Toutefois, des extrêmes froids pourront continuer de se produire occasionnellement en hiver (voir tableau RID.1); {12.4}

Figure RID.7 | Séries chronologiques simulées à partir de plusieurs modèles CMIP5 de 1950 à 2100 pour: a) l’évolution de la température annuelle moyenne du globe en surface par rapport à la période 1986-2005; b) l’étendue de la banquise de l’hémisphère Nord en septembre (moyenne glissante sur 5 ans); c) le pH moyen de la surface de l’océan à l’échelle mondiale. Les séries chronologiques des projections et une mesure de l’incertitude (parties ombrées) sont présentées pour les scénarios RCP2,6 (en bleu) et RCP8,5 (en rouge). Le noir (couleur grise) représente l’évolution historique modélisée à l’aide des forçages historiques reconstruits. Les moyennes et incertitudes associées sur la période 2081-2100 sont fournies pour tous les scénarios RCP sous forme de bandes verticales de couleur. Le nombre de modèles CMIP5 utilisés pour calculer la moyenne multimodèle est indiqué. Pour l’étendue de la banquise (b), la moyenne et l’incertitude (plage minimum-maximum) du sous-ensemble de modèles qui reproduisent le plus fidèlement la moyenne climatologique et l’évolution de la banquise arctique pour la période 1979-2012 sont indiquées en trait plein (nombre de modèles indiqué entre parenthèses). Par souci d’exhaustivité, la moyenne multimodèle CMIP5 est également indiquée par des pointillés. La ligne tiretée horizontale représente des conditions presque sans glace (c’est-à-dire lorsque le minimum annuel de l’étendue de banquise est inférieur à 106 km² pendant au moins cinq années consécutives). Pour obtenir davantage de détails techniques, voir les annexes du Résumé technique. {figures 6.28, 12.5 et 12.28 à 12.31; figures RT.15, RT.17 et RT.20} Figure RID.8 | Cartes des moyennes multimodèles CMIP5 pour les scénarios RCP2,6 et RCP8,5 sur la période 2081–2100 pour: a) l’évolution de la température moyenne annuelle en surface, b) l’évolution moyenne en pourcentage des précipitations moyennes annuelles, c) l’étendue de la banquise dans l’hémisphère Nord en septembre et d) l’évolution du pH de la surface des océans. Les changements indiqués dans les cartes (a), (b) et (d) sont relatifs à la période 1986-2005. Le nombre de modèles CMIP5 utilisés pour calculer la moyenne multimodèle figure dans l’angle supérieur droit de chaque image. Pour les cartes (a) et (b), les hachures signalent les régions dans lesquelles la moyenne multimodèle est faible par rapport à la variabilité naturelle interne (c’est-à-dire inférieure à un écart type de la variabilité naturelle interne sur des moyennes de 20 ans). Les pointillés signalent les régions dans lesquelles la moyenne multimodèle est grande par rapport à la variabilité naturelle interne (c’est-à-dire supérieure à deux écarts types sur des moyennes de 20 ans) et dans lesquelles 90 % au moins des modèles s’accordent sur le signe du changement (voir encadré 12). Dans les cartes (c), les lignes représentent les moyennes modélisées pour la période 1986-2005; les zones remplies concernent la fin du siècle. La moyenne multimodèle CMIP5 est indiquée en blanc, tandis que la moyenne projetée de l’étendue de banquise du sous-ensemble des modèles (dont le nombre figure entre parenthèses) qui reproduisent le plus fidèlement la moyenne climatologique et l’évolution de la banquise arctique sur la période 1979-2012 est indiquée en bleu clair. Pour obtenir davantage de détails techniques, voir les annexes du Résumé technique. {figures 6.28, 12.1 1, 12.22 et 12.29; figures RT.15, RT.16, RT.17 et RT.20}

[E.2] L’atmosphère: cycle de l’eau

Les changements concernant le cycle mondial de l’eau en réponse au réchauffement au cours du XXIe siècle ne seront pas uniformes. Le contraste des précipitations entre régions humides et régions sèches ainsi qu’entre saisons humides et saisons sèches augmentera, bien qu’il puisse exister des exceptions régionales (voir figure RID.8). {12.4, 14.3}

Les changements projetés concernant le cycle de l’eau pour les prochaines décennies font apparaître des structures spatiales à grande échelle semblables à celles de la fin du siècle, avec toutefois une amplitude moins forte. Au cours des prochaines décennies, les changements projetés à l’échelle régionale seront fortement influencés par la variabilité naturelle interne et pourraient subir les effets des émissions anthropiques d’aérosols. {11.3}

La moyenne annuelle des précipitations augmentera probablement dans les hautes latitudes et l’océan Pacifique équatorial d’ici la fin de ce siècle dans le cas du RCP8,5. Dans de nombreuses régions des moyennes latitudes et dans les régions subtropicales arides, les précipitations diminueront probablement, tandis que dans de nombreuses régions humides des moyennes latitudes, les précipitations moyennes augmenteront probablement d’ici la fin de ce siècle dans le cas du RCP8,5 (voir figure RID.8); {7.6, 12.4, 14.3}

Les épisodes de précipitations extrêmes deviendront très probablement plus intenses et fréquents sur les continents des moyennes latitudes et dans les régions tropicales humides d’ici la fin de ce siècle, en lien avec l’augmentation de la température moyenne en surface (voir tableau RID.1); {7.6, 12.4}

À l’échelle du globe, il est probable que les régions soumises aux régimes de mousson vont s’étendre au cours du XXIe siècle. Tandis qu’il est probable que les circulations de mousson s’affaiblissent, il est probable que les précipitations de mousson s’intensifient, en raison de l’augmentation de l’humidité de l’air. Il est probable que les dates du démarrage de la mousson surviennent plus tôt ou ne connaissent pas de changement important. Il est probable que les dates de fin de la mousson surviennent plus tard, ce qui se traduira donc par un allongement de la saison de la mousson dans de nombreuses régions; {14.2}

L’oscillation australe El Niño (ENSO) va rester (degré de confiance élevé) le mode de variabilité interannuelle dominant dans le Pacifique tropical (avec des influences à l’échelle du globe) au cours du XXIe siècle. En raison d’une augmentation de l’humidité disponible, la variabilité des précipitations liées à l’ENSO, à l’échelle régionale, va probablement s’intensifier. Les modulations naturelles de l’amplitude et de la configuration spatiale de l’ENSO sont importantes et le degré de confiance concernant leurs changements spécifiques et les phénomènes régionaux associés projetés pour le XXIe siècle reste par conséquent faible; {5.4, 14.4}

Table SPM.2 | Projected change in global mean surface air temperature and global mean sea level rise for the mid- and late 21st century relative to the reference period of 1986–2005. {12.4; Table 12.2, Table 13.5}

Notes:

a Based on the CMIP5 ensemble; anomalies calculated with respect to 1986–2005. Using HadCRUT4 and its uncertainty estimate (5−95% confidence interval), the observed warming to the reference period 1986−2005 is 0.61 [0.55 to 0.67] °C from 1850−1900, and 0.11 [0.09 to 0.13] °C from 1980−1999, the reference period for projections used in AR4. Likely ranges have not been assessed here with respect to earlier reference periods because methods are not generally available in the literature for combining the uncertainties in models and observations. Adding projected and observed changes does not account for potential effects of model biases compared to observations, and for natural internal variability during the observational reference period {2.4; 11.2; Tables 12.2 and 12.3}

b Based on 21 CMIP5 models; anomalies calculated with respect to 1986–2005. Where CMIP5 results were not available for a particular AOGCM and scenario, they were estimated as explained in Chapter 13, Table 13.5. The contributions from ice sheet rapid dynamical change and anthropogenic land water storage are treated as having uniform probability distributions, and as largely independent of scenario. This treatment does not imply that the contributions concerned will not depend on the scenario followed, only that the current state of knowledge does not permit a quantitative assessment of the dependence. Based on current understanding, only the collapse of marine-based sectors of the Antarctic ice sheet, if initiated, could cause global mean sea level to rise substantially above the likely range during the 21st century. There is medium confidence that this additional contribution would not exceed several tenths of a meter of sea level rise during the 21st century.

c Calculated from projections as 5−95% model ranges. These ranges are then assessed to be likely ranges after accounting for additional uncertainties or different levels of confidence in models. For projections of global mean surface temperature change in 2046−2065 confidence is medium, because the relative importance of natural internal variability, and uncertainty in non-greenhouse gas forcing and response, are larger than for 2081−2100. The likely ranges for 2046−2065 do not take into account the possible influence of factors that lead to the assessed range for near-term (2016−2035) global mean surface temperature change that is lower than the 5−95% model range, because the influence of these factors on longer term projections has not been quantified due to insufficient scientific understanding. {11.3}

d Calculated from projections as 5−95% model ranges. These ranges are then assessed to be likely ranges after accounting for additional uncertainties or different levels of confidence in models. For projections of global mean sea level rise confidence is medium for both time horizons.

[E.3] L’atmosphère: qualité de l’air

Voir le rapport (p. 22).

[E.4] L’océan

À l’échelle mondiale, l’océan continuera à se réchauffer au cours du XXIe siècle. De la chaleur sera absorbée à la surface et pénètrera jusqu’à l’océan profond, perturbant la circulation océanique. {11.3, 12.4}

D’après les projections, le signal de réchauffement le plus fort concernera l’océan superficiel des régions tropicales et des régions subtropicales de l’hémisphère Nord. Plus en profondeur, le réchauffement sera le plus prononcé dans l’océan Austral (degré de confiance élevé). Les estimations les plus probables du réchauffement de l’océan sur les cent premiers mètres sont d’environ 0,6 °C (RCP2,6) à 2,0 °C (RCP8,5) et d’environ 0,3 °C (RCP2,6) à 0,6 °C (RCP8,5) à une profondeur d’environ 1 000 m vers la fin du XXIe siècle; {12.4, 14.3}

Il est très probable que la circulation méridienne océanique de retournement de l’Atlantique (AMOC) va s’affaiblir au cours du XXIe siècle. Les estimations les plus probables et les plages d’incertitude18 pour le déclin de l’AMOC obtenus à partir de CMIP5 sont de 11 % (1 à 24 %) pour RCP2,6 et de 34 % (12 à 54 %) pour RCP8,5. Il est probable qu’il y aura un déclin de l’AMOC vers 2050. Toutefois, l’AMOC pourrait augmenter au cours de certaines décennies en raison de l’importante variabilité naturelle interne; {11.3, 12.4}
_________________
18 Les intervalles donnés dans ce paragraphe correspondent à la dispersion des modèles CMIP5.

Selon les scénarios pris en compte, il est très improbable que l’AMOC subisse une transition brutale ou s’effondre au cours du XXIe siècle. Le degré de confiance est faible en ce qui concerne l’évaluation de l’évolution de l’AMOC après le XXIe siècle, en raison du nombre limité d’analyses et du caractère ambigu des résultats. Cependant, un effondrement après le XXIe siècle en raison d’un réchauffement important et prolongé ne peut être exclu. {12.5}.

[E.5] La cryosphère

Il est très probable qu’au cours du XXIe siècle, l’étendue et l’épaisseur de la banquise arctique continueront à diminuer, de même que l’étendue du manteau neigeux de l’hémisphère Nord au printemps, au fur et à mesure de l’augmentation de la température moyenne à la surface du globe. À l’échelle mondiale, les glaciers continueront de perdre de leur volume. {12.4, 13.4}

Les moyennes multimodèles des projections pour la fin du XXIe siècle indiquent que l’étendue de la banquise diminuera quel que soit le mois de l’année. Pour septembre, la diminution est comprise entre 43 % pour le RCP2,6 et 94 % pour le RCP8,5. Pour février, elle est comprise entre 8 % pour le RCP2,6 et 34 % pour le RCP8,5 (degré de confiance moyen) (voir figures RID.7 et RID.8); {12.4}

Selon une évaluation d’un sous-ensemble de modèles qui reproduisent le plus fidèlement la moyenne climatologique et la tendance de l’étendue de la banquise arctique sur la période 1979-2012, un océan Arctique presque sans glace19 en septembre avant le milieu du siècle est probable d’après le RCP8,5 (degré de confiance moyen) (voir figures RID.7 et RID.8). Une projection de la date, au cours du XXIe siècle, à partir de laquelle l’Arctique pourrait être presque sans banquise en septembre ne peut pas être effectuée avec confiance pour les autres scénarios; {11.3, 12.4, 12.5}
_________________
19 On considère qu’il n’y a presque pas de glace dans l’océan Arctique lorsque l’étendue de la banquise est inférieure à 106 km² pendant au moins cinq années consécutives.

En Antarctique, les projections pour la fin du XXIe siècle font état d’une diminution de l’étendue et du volume de la banquise, avec un faible degré de confiance, en même temps qu’augmentera la température moyenne à la surface du globe; {12.4}

Les projections pour la fin du XXIe siècle indiquent que le volume total des glaciers, en excluant les glaciers périphériques de l’Antarctique, diminuera de 15 à 55 % (RCP2,6), et de 35 à 85 % (RCP8,5) (degré de confiance moyen); {13.4, 13.5}

Les projections pour la fin du XXIe siècle indiquent que la surface du manteau neigeux de l’hémisphère Nord au printemps diminuera de 7 % (RCP2,6) et de 25 % (RCP8,5) (degré de confiance moyen); {12.4}

Il est quasiment certain que l’étendue du pergélisol de surface (jusqu’à 3,5 m de profondeur) diminuera dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord, au fur et à mesure que la température moyenne à la surface du globe augmentera. Vers la fin du XXIe siècle, la superficie du pergélisol de surface diminuera, selon les projections, de 37 % (RCP2,6) à 81 % (RCP8,5) (degré de confiance moyen). {12.4}

[E.6] Le niveau des mers

Le niveau moyen mondial des mers continuera à s’élever au cours du XXIe siècle (voir figure RID.9). Selon tous les RCP, il est très probable que cette élévation se produira à un rythme plus rapide que celui observé entre 1971 et 2010, en raison du réchauffement accru de l’océan et de l’augmentation de perte de masse des glaciers et des calottes glaciaires. {13.3–13.5}

Voir détails dans le rapport (p. 23).

[E.7] Le cycle du carbone et autres cycles biogéochimiques

Le changement climatique affectera les processus liés au cycle du carbone d’une manière qui amplifiera l’accroissement du CO2 atmosphérique (degré de confiance élevé). Le phénomène d’acidification de l’océan augmentera, puisque celui-ci continuera de piéger du carbone. {6.4}

Voir détails dans le rapport (p. 23).

[E.8] Stabilisation du climat, inertie du changement climatique et irréversibilité

Le cumul des émissions de CO2 détermine dans une large mesure la moyenne mondiale du réchauffement en surface vers la fin du XXIe siècle et au-delà (voir figure RID.10). La plupart des caractéristiques du changement climatique persisteront pendant de nombreux siècles même si les émissions de CO2 sont arrêtées. L’inertie du changement climatique est considérable, de l’ordre de plusieurs siècles, et elle est due aux émissions de CO2 passées, actuelles et futures. {12.5}

Voir détails dans le rapport (p. 25).
Hypothèses
 

Encadré RID.1: Profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP)

Les projections du changement climatique établies par le Groupe de travail I du GIEC nécessitent des informations sur les futures émissions ou concentrations de gaz à effet de serre, aérosols et autres facteurs anthropiques. Ces informations sont souvent exprimées sous la forme de différents scénarios d’activités humaines, qui ne sont pas évalués dans le présent rapport. Les scénarios utilisés par le Groupe de travail I sont axés sur les émissions anthropiques et ne prennent pas en compte les évolutions des facteurs naturels, tels que le forçage solaire ou volcanique, ou les émissions naturelles, par exemple de CH4 et de N2O.

Pour établir le cinquième Rapport d’évaluation du GIEC, la communauté scientifique a défini un ensemble de quatre nouveaux scénarios, appelés profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP) (voir glossaire). Ces RCP sont identifiés par leur forçage radiatif total approximatif pour l’année 2100 par rapport à 1750: 2,6 W m-2 pour le RCP2,6; 4,5 W m-2 pour le RCP4,5; 6,0 W m-2 pour le RCP6,0 et 8,5 W m-2 pour le RCP8,5. Pour les résultats de la cinquième phase du projet de comparaison de modèles couplés (CMIP5), ces valeurs doivent être comprises comme purement indicatives, car le forçage climatique résultant de tous les facteurs varie d’un modèle à l’autre, en raison des caractéristiques du modèle et du traitement des espèces à courte durée de vie. Ces quatre RCP contiennent un scénario d’atténuation conduisant à un niveau de forçage très bas (RCP2,6), deux scénarios de stabilisation (RCP4,5 et RCP6,0) et un scénario aux émissions de gaz à effet de serre très élevées (RCP8,5). Les RCP peuvent ainsi représenter toute une gamme de politiques climatiques pour le XXIe siècle, par comparaison avec le rapport spécial sur les scénarios d’émissions (SRES), dont les scénarios d’émissions étaient utilisés dans les troisième et quatrième Rapports d’évaluation, et qui ne prévoyait pas de politique climatique. Dans le cas du RCP6,0 et du RCP8,5, le forçage radiatif n’atteint pas son maximum vers 2100; pour RCP2,6, il atteint un maximum puis décline; et pour le RCP4,5, il se stabilise vers 2100. Chaque RCP fournit des données spatialisées de changement d’utilisation des sols et des émissions de polluants atmosphériques par secteurs, et spécifie les concentrations annuelles de gaz à effet de serre et les émissions anthropiques jusqu’en 2100. Les RCP sont basés sur une combinaison de modèles d’évaluation intégrés, de modèles de climat simples, ainsi que sur des modèles de chimie atmosphérique et de cycle du carbone. Alors que les RCP couvrent une large gamme de forçages radiatifs totaux, ils ne couvrent pas complètement la gamme d’émissions qu’on peut trouver dans la littérature, en particulier en ce qui concerne les aérosols.

La plupart des simulations CMIP5 et simulations réalisées par des modèles de système Terre ont été réalisées avec des concentrations de CO2 prescrites atteignant 421 ppm (RCP2,6), 538 ppm (RCP4,5), 670 ppm (RCP6,0) et 936 ppm (RCP8,5) vers 2100. En incluant également les concentrations prescrites de CH4 et de N2O, les concentrations en CO2 équivalent sont de 475 ppm (RCP2,6), 630 ppm (RCP4,5), 800 ppm (RCP6,0) et 1 313 ppm (RCP8,5). Pour le RCP8,5, des simulations de modèles de système Terre de CMIP5 additionnelles sont réalisées avec des émissions prescrites de CO2 fournies par les modèles d’évaluation intégrée. Pour tous les RCP, des calculs complémentaires ont été réalisés en utilisant des données actualisées et des modèles de chimie atmosphérique (comprenant la composante chimie atmosphérique et climat du CMIP5), en reprenant les émissions d’espèces chimiquement actives issues des RCP (CH4, N2O, HFC, NOx, CO, composés organiques volatils non méthaniques). Ces simulations permettent d’étudier les incertitudes relatives aux rétroactions du cycle du carbone et de la chimie atmosphérique.

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)
[C]. Facteurs du changement climatique

Les substances et processus naturels et anthropiques qui modifient le bilan énergétique de la Terre sont des facteurs qui provoquent le changement climatique. Le forçage radiatif14 (FR) quantifie le changement des flux énergétiques dû à l’évolution de ces facteurs en 2011 relativement à 1750, sauf indication contraire. Un FR positif entraîne un réchauffement de la surface, tandis qu’un FR négatif provoque un refroidissement de la surface. Le FR est évalué sur la base d’observations in situ et par télédétection, des propriétés des gaz à effet de serre et des aérosols, et à partir de calculs faisant appel à des modèles numériques représentant les processus observés. Certains composés émis influent sur la concentration atmosphérique d’autres substances. Le FR peut être présenté sur la base des changements de concentration de chaque substance15. Une autre possibilité consiste à présenter le FR d’un composé sur la base des émissions, ce qui fournit un lien plus direct avec les activités humaines. Dans ce cas, le FR inclut les contributions de toutes les substances subissant l’influence de cette émission. Le FR anthropique total est identique entre les deux approches quand on considère tous les facteurs. Bien que les deux approches soient utilisées dans le présent Résumé à l’intention des décideurs, les FR sur la base d’émissions sont privilégiés.
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14 La force de ces facteurs est quantifiée sous forme d’un forçage radiatif (FR) en watts par mètre carré (W m-2) comme dans les précédentes évaluations du GIEC. Le FR est un changement de flux énergétique causé par un facteur; il est calculé à la tropopause ou au-dessus de l’atmosphère. Selon le concept de FR utilisé habituellement dans les précédents rapports du GIEC, toutes les conditions à la surface et dans la troposphère sont fixes. Pour le calcul du FR concernant les gaz à effet de serre au mélange homogène et les aérosols, dans le présent rapport, les variables physiques, à l’exception de l’océan et de la banquise, peuvent réagir aux perturbations avec des ajustements rapides. Le forçage résultant est dénommé forçage radiatif effectif (FRE) dans le rapport complet. Ce changement reflète les progrès scientifiques accomplis depuis les précédentes évaluations et se traduit par une indication plus fiable de la réponse thermique finale de ces facteurs. En ce qui concerne tous les facteurs autres que les gaz à effet de serre au mélange homogène et les aérosols, les ajustements rapides sont moins bien caractérisés et considérés comme faibles, et dans ce cas le RF habituel est utilisé. {8.1}

15 C’est l’approche qui avait été adoptée pour présenter le FR dans le Résumé à l’intention des décideurs du RE4.


Le forçage radiatif total est positif et a conduit à une absorption nette d’énergie par le système climatique. La plus grande contribution à ce forçage radiatif provient de l’augmentation de la teneur de l’atmosphère en CO2 depuis 1750 (voir figure SMP.5). {3.2, encadré 3.1, 8.3, 8.5}

Voir détails dans le rapport (p. 11-12).


[D]. Compréhension du système climatique et de ses changements récents


La compréhension des changements récents concernant le système climatique se fonde à la fois sur les observations, l’étude des processus de rétroaction et les simulations par des modèles. Pour évaluer la capacité des modèles climatiques à simuler les changements récents, il faut prendre en compte l’état de toutes les composantes modélisées du système climatique au début de la simulation ainsi que les forçages naturels et anthropiques utilisés pour effectuer cette simulation. Par comparaison au RE4, des observations plus détaillées sur des durées plus longues et l’amélioration des modèles climatiques permettent désormais d’attribuer les changements détectés à l’influence de l’homme dans un plus grand nombre de composantes du système climatique.

L’influence de l’homme sur le système climatique est clairement établie, et ce, sur la base des données concernant l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, le forçage radiatif positif, le réchauffement observé et la compréhension du système climatique. {2–14}

[D.1] Évaluation des modèles climatiques

Depuis la publication du quatrième Rapport d’évaluation, les modèles climatiques ont progressé. Les modèles reproduisent les structures spatiales et tendances de température en surface observées à l’échelle des continents sur de nombreuses décennies, y compris le réchauffement relativement rapide observé depuis le milieu du XXe siècle et le refroidissement suivant immédiatement les éruptions volcaniques majeures (degré de confiance très élevé). {9.4, 9.6, 9.8}

Les simulations climatiques de longue durée issues de modèles montrent une tendance de la moyenne de la température de la surface du globe entre 1951 et 2012 qui est en accord avec les tendances observées (degré de confiance très élevé). Il existe, cependant, des différences entre les tendances simulées et observées sur des durées courtes, de l’ordre de 10 à 15 ans (par exemple 1998-2012); {9.4, encadré 9.2}

La réduction observée de la tendance du réchauffement en surface sur la période 1998-2012, par rapport à celle observée sur la période 1951-2012, est due à parts à peu près égales à une réduction de la tendance du forçage radiatif et à une contribution de la variabilité interne allant dans le sens d’un refroidissement, dont une possible redistribution de la chaleur au sein de l’océan (degré de confiance moyen). La réduction de la tendance du forçage radiatif est principalement due aux éruptions volcaniques et à la dernière phase descendante du cycle solaire de 11 ans. Cependant, le degré de confiance avec lequel le rôle de ces changements de forçage radiatif dans la tendance au réchauffement est quantifié est faible. La variabilité naturelle interne décennale explique une part importante de la différence entre les observations et les simulations (degré de confiance moyen); il n’est pas attendu que ces dernières puissent représenter la phase de la variabilité naturelle interne. Des erreurs au niveau des forçages prescrits pourraient également y contribuer ainsi que, pour certains modèles, une surestimation de la réponse liée à l’augmentation du forçage des gaz à effet de serre et autres facteurs anthropiques (dominés par l’effet des aérosols); {9.4, encadré 9.2, 10.3, encadré 10.2, 11.3}

Aux échelles régionales, la confiance dans la capacité des modèles à simuler la température en surface est moindre que pour les plus grandes échelles. Cependant, la température en surface aux échelles régionales est mieux simulée qu’au moment de la publication du RE4 (degré de confiance élevé); {9.4, 9.6}

L’évaluation des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes a beaucoup progressé depuis la parution du RE4. Sur la seconde moitié du XXe siècle, les moyennes mondiales simulées concernant les tendances de la fréquence des jours et nuits extrêmement chauds ou froids sont généralement cohérentes avec les observations; {9.5}

On constate une certaine amélioration dans la simulation des structures spatiales des précipitations à l’échelle des continents, depuis la parution du RE4. Aux échelles régionales, les précipitations ne sont pas aussi bien simulées et les évaluations restent difficiles en raison des incertitudes observationnelles; {9.4, 9.6}

Certains phénomènes climatiques importants sont maintenant mieux reproduits par les modèles. Les statistiques des moussons et de l’ENSO (El Niño-Oscillation australe) sont mieux représentées dans les simulations multimodèles depuis la parution du RE4 (degré élevé de confiance); {9.5}

Les modèles climatiques incluent désormais davantage de processus décrivant les nuages et les aérosols, et leurs interactions, qu’au moment de la publication du RE4, mais le degré de confiance dans la représentation et la quantification de ces processus dans les modèles reste faible; {7.3, 7.6, 9.4, 9.7}

Il existe des éléments robustes indiquant que la tendance à la diminution de l’étendue de la banquise d’été de l’Arctique depuis 1979 est désormais reproduite par plus de modèles qu’au moment de la publication du RE4. Environ un quart des modèles simulent une tendance aussi prononcée ou plus prononcée que la tendance indiquée par les observations. La plupart des modèles simulent une tendance légèrement décroissante de l’étendue de la banquise en Antarctique, mais avec une forte dispersion entre modèles, alors que la tendance est légèrement positive dans les observations; {9.4}

De nombreux modèles reproduisent les changements observés de contenu thermique de l’océan superficiel (0-700 m) entre 1961 et 2005 (degré de confiance élevé), l’évolution temporelle de la moyenne multimodèle se trouvant dans la plage des estimations observationnelles disponibles pour la majeure partie de cette période; {9.4}

Les modèles de climat incluant le cycle du carbone (modèles de système Terre) simulent les grandes structures des flux de CO2 échangés entre l’océan et atmosphère, à savoir un dégazage dans les tropiques et une absorption dans les moyennes et hautes latitudes. Pour la majorité de ces modèles, l’activité des puits de carbone océaniques et continentaux vers la fin du XXe siècle se situe dans la gamme des estimations observationnelles. {9.4}

[D.2] Quantification des réponses du système climatique

Effectuées à partir d’observations et de modèles, les études des changements de température, des rétroactions climatiques et des changements que subit le bilan énergétique de la Terre apportent des éléments fiables concernant l’amplitude du réchauffement de la planète en réponse au forçage passé et futur. {encadré 12.2, encadré 13.1}

Il est extrêmement probable que la rétroaction nette, due aux changements combinés de la vapeur d’eau et des différences entre le réchauffement de l’atmosphère et de la surface, est positive et qu’elle amplifie donc les changements climatiques. Le signe de la rétroaction radiative nette liée à tous les types de nuages combinés est probablement positif. L’incertitude quant au signe et à l’amplitude de la rétroaction nuageuse s’explique essentiellement par l’incertitude persistante concernant l’incidence du réchauffement sur les nuages bas; {7.2}

La sensibilité climatique à l’équilibre quantifie la réponse du système climatique à un forçage radiatif constant sur plusieurs siècles. Elle est définie comme le changement de la température moyenne du globe en surface sous l’effet d’un doublement de la concentration du CO2 atmosphérique, lorsque l’équilibre est atteint. Il est probable que la sensibilité climatique à l’équilibre se situe entre 1,5 et 4,5 °C (degré de confiance élevé), extrêmement improbable que celle-ci soit inférieure à 1 °C (degré de confiance élevé) et très improbable que celle-ci soit supérieure à 6 °C (degré de confiance moyen)16. La limite inférieure de la plage probable évaluée est ainsi inférieure aux 2 °C indiqués dans le RE4, mais la limite supérieure reste inchangée. Cette évaluation reflète une meilleure compréhension de la sensibilité climatique, des données d’observation sur une durée plus longue portant sur l’atmosphère et l’océan, et de nouvelles estimations du forçage radiatif; {Résumé technique, Composante thématique 6.1, figure 1; encadré 12.2}
_________________
16 Il n’est pas possible de fournir d’estimation la plus probable en raison d’un manque de cohérence parmi les valeurs provenant de divers éléments évalués et diverses études.

Le rythme du réchauffement climatique du globe et son amplitude sont déterminés par le forçage radiatif, les rétroactions climatiques et le stockage d’énergie par le système climatique. Les estimations de ces quantités pour les dernières décennies sont cohérentes avec les estimations de la plage probable de la sensibilité climatique à l’équilibre, aux incertitudes estimées près, ce qui fournit des éléments importants pour notre compréhension du changement climatique; {encadrés 12.2 et 13.1}

La réponse climatique transitoire quantifie la réponse du système climatique à une augmentation du forçage radiatif sur des échelles de temps comprises entre la décennie et le siècle. Elle est définie comme le changement de la température moyenne à la surface du globe, lorsque la concentration de CO2 atmosphérique a doublé dans un scénario d’augmentation de la concentration de 1 % par an. Il est probable que la réponse climatique transitoire se situe entre 1,0 et 2,5 °C (degré de confiance élevé) et extrêmement improbable qu’elle soit supérieure à 3 °C; {encadré 12.2}

Une quantité reliée à la précédente est la réponse climatique transitoire aux émissions cumulées de carbone (RCTE). Elle quantifie la réponse transitoire du système climatique à des émissions de carbone cumulées (voir section E.8). La RCTE est définie comme le changement de la température moyenne à la surface du globe pour 1 000 GtC émis dans l’atmosphère. Il est probable que la RCTE se situe entre 0,8 et 2,5 °C pour 1 000 GtC et reste valable pour des émissions cumulées pouvant atteindre environ 2 000 GtC jusqu’au pic des températures (voir figure RID.10); {12.5, encadré 12.2}

Plusieurs métriques peuvent être utilisées pour comparer les contributions des émissions de diverses substances au changement climatique. La métrique et l’horizon temporel les plus appropriés dépendront des aspects du changement climatique considérés comme étant le plus important pour une application particulière. Aucune métrique ne peut comparer précisément toutes les conséquences de diverses émissions et toutes ont leurs limites et incertitudes. Le potentiel de réchauffement global se fonde sur le forçage radiatif cumulé sur une période correspondant à un certain horizon temporel, tandis que le potentiel d’évolution de la température planétaire se fonde sur le changement de la moyenne de la température de surface du globe à un moment donné. Des valeurs réactualisées sont fournies dans le rapport détaillé. {8.7}

[D.3] Détection et attribution des changements climatiques

On détecte l’influence des activités humaines dans le réchauffement de l’atmosphère et de l’océan, dans les changements du cycle global de l’eau, dans le recul des neiges et des glaces, dans l’élévation du niveau moyen mondial des mers et dans la modification de certains extrêmes climatiques (voir figure RID.6 et tableau RID.1). On a gagné en certitude à ce sujet depuis le quatrième Rapport d’évaluation. Il est extrêmement probable que l’influence de l’homme est la cause principale du réchauffement observé depuis le milieu du XXe siècle. {10.3–10.6, 10.9}

Il est extrêmement probable que plus de la moitié de l’augmentation observée de la température moyenne à la surface du globe entre 1951 et 2010 est due à l’augmentation anthropique des concentrations de gaz à effet de serre et à d’autres forçages anthropiques conjugués. L’estimation la plus probable de la contribution humaine au réchauffement est semblable au réchauffement observé sur cette période; {10.3}

La contribution des gaz à effet de serre au réchauffement moyen en surface se situe probablement entre 0,5 °C et 1,3 °C au cours de la période 1951−2010, les contributions des autres forçages anthropiques, y compris l’effet refroidissant des aérosols, se situant probablement entre −0,6 °C et 0,1 °C. La contribution des forçages naturels se situe probablement entre −0,1 °C et 0,1 °C, et celle de la variabilité naturelle interne probablement entre −0,1 °C et 0,1 °C. La somme de ces contributions estimées est cohérente avec le réchauffement observé d’environ 0,6 à 0,7 °C, au cours cette période; {10.3}

Dans toutes les régions continentales à l’exception de l’Antarctique, il est probable que les forçages anthropiques ont contribué fortement à l’augmentation des températures en surface depuis le milieu du XXe siècle (voir figure RID.6). En ce qui concerne l’Antarctique, les incertitudes observationnelles importantes ne donnent qu’un faible degré de confiance sur le fait que les forçages anthropiques aient contribué au réchauffement observé, dont la moyenne a été calculée à partir des stations disponibles. Il est probable que les forçages anthropiques ont contribué au réchauffement très important observé en Arctique depuis le milieu du XXe siècle; {2.4, 10.3}

Il est très probable que l’influence anthropique, en particulier sur les gaz à effet de serre et l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique, a entraîné une structure de réchauffement troposphérique détectable dans les observations et un refroidissement associé dans la basse stratosphère depuis 1961; {2.4, 9.4, 10.3}

Il est très probable que les forçages anthropiques ont nettement contribué à l’augmentation du contenu thermique de l’océan superficiel (0-700 m) observée depuis les années 1970 (voir figure RID.6). Des éléments suggèrent une influence humaine dans certains bassins océaniques; {3.2, 10.4}

Il est probable que les influences anthropiques affectent le cycle mondial de l’eau depuis 1960. Les influences anthropiques ont contribué aux augmentations du contenu atmosphérique en vapeur d’eau (degré de confiance moyen), à des changements de la distribution spatiale des précipitations sur les continents à l’échelle du globe (degré de confiance moyen), à l’intensification des épisodes de fortes précipitations sur les régions continentales où les données sont suffisantes (degré de confiance moyen) et à des changements de salinité océanique en surface et en subsurface (très probable). {2.5, 2.6, 3.3, 7.6, 10.3, 10.4}

Depuis la parution du SREX, les éléments suggérant une influence humaine sur les températures extrêmes sont devenus encore plus probants. Il est désormais très probable que l’influence humaine a contribué à des changements observés à l’échelle du globe relatifs à la fréquence et l’intensité des extrêmes journaliers de température depuis le milieu du XXe siècle, et probable que l’influence humaine a plus que doublé la probabilité d’occurrence des vagues de chaleur en certains endroits (voir tableau RID.1); {10.6}

Les influences anthropiques ont très probablement contribué à la fonte de la banquise de l’Arctique depuis 1979. Le degré de confiance dans la compréhension scientifique de la légère augmentation observée de l’étendue de la banquise en Antarctique est faible, en raison des explications scientifiques incomplètes et contradictoires des causes de ce changement et du faible degré de confiance concernant les estimations de la variabilité naturelle interne dans cette région (voir figure RID.6); {10.5}

Il est probable que les influences anthropiques ont contribué au recul des glaciers depuis les années 1960 et à l’augmentation de la perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland depuis 1993. En raison du faible niveau de compréhension scientifique, le degré de confiance est faible quant l’attribution des causes de la perte de masse observée de la calotte glaciaire de l’Antarctique au cours des deux dernières décennies; {4.3, 10.5}

Il est probable qu’il existe une contribution anthropique au recul du manteau neigeux de printemps observé dans l’hémisphère Nord depuis 1970; {10.5}

Il est très probable que la contribution anthropique à l’élévation du niveau des mers depuis les années 1970 est importante. Ce résultat découle du degré de confiance élevé quant à l’influence anthropique sur les deux principales contributions à l’élévation du niveau des mers que sont l’expansion thermique des océans et la perte de masse des glaciers; {10.4., 10.5, 13.3}

Sur la base de mesures directes du rayonnement solaire total, on peut affirmer avec un degré de confiance élevé que les changements de ce rayonnement solaire n’ont pas contribué au réchauffement de la planète au cours de la période allant de 1986 à 2008, période pour laquelle les mesures directes par satellite du rayonnement solaire total sont disponibles. Le cycle de variabilité solaire de 11 ans influe sur les fluctuations climatiques décennales dans certaines régions (degré de confiance moyen). Aucun lien robuste entre les changements de rayonnement cosmique et la nébulosité n’a été trouvé. {7.4, 10.3, encadré 10.2}

Figure RID.6 | Comparaison des changements climatiques observés et simulés fondée sur des séries chronologiques de trois indicateurs de grande échelle, dans l’atmosphère, la cryosphère et l’océan: évolution des températures de l’air au-dessus des surfaces continentales (cadres jaunes), étendue de la banquise arctique et antarctique de septembre (cadres blancs) et contenu thermique de l’océan (CTO) superficiel par grands bassins (cadres bleus). Les changements moyens à l’échelle du globe sont également indiqués. Les anomalies sont données relativement à 1880-1919 pour les températures de surface, 1960-1980 pour les contenus thermiques des océans et 1979-1999 pour la banquise. Toutes les séries chronologiques sont des moyennes décennales, placées au centre des décennies. En ce qui concerne les cadres relatifs à la température, les observations sont représentées en lignes pointillées si la couverture spatiale des zones examinées est inférieure à 50 %. En ce qui concerne les cadres relatifs au CTO et à la banquise, la ligne continue indique les cas dans lesquels la couverture des données est bonne et de qualité optimale, et la ligne pointillée indique les cas dans lesquels la couverture des données et seulement suffisante, et pour lesquels l’incertitude est par conséquent plus importante. Les résultats des modèles présentés correspondent à des moyennes d’ensemble et plages de dispersion provenant du projet CMIP5 (cinquième phase de l’exercice de comparaison de modèles couplés), les zones ombrées indiquant les intervalles de confiance de 5 à 95 %. Pour obtenir davantage de détails techniques, dont la définition des régions, voir les annexes du Résumé technique. {figure 10.21; figure RT.12}

(2) - Effets du changement climatique sur le milieu naturel
Reconstitutions
 
Observations
 
Modélisations
 
Hypothèses
 

Sensibilité du milieu à des paramètres climatiques
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)
   

(3) - Effets du changement climatique sur l'aléa
Reconstitutions
 
Observations
 
Modélisations
 
Hypothèses
 

Paramètre de l'aléa
Sensibilité du paramètres de l'aléa à des paramètres climatiques
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)
 
 

(4) - Remarques générales
 

(5) - Syntèses et préconisations
 

Références citées :


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