Institut d’Astronomie et de Géophysique G. Lemaître Chemin du Cyclotron, 2 1348 Louvain-la-Neuve Paramètres Astronomiques : le métronome des changements climatiques A. Berger et M.F. Loutre Ecole Eté de Physique sur la Physique de notre Planète : la Terre et son Climat, E2PHY, Université de Bordeaux I, 25-28 août 2003
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Institut d’Astronomie et de Géophysique G. Lemaître Chemin du Cyclotron, 2 1348 Louvain-la-Neuve
Institut d’Astronomie et de Géophysique G. Lemaître Chemin du Cyclotron, 2 1348 Louvain-la-Neuve. Paramètres Astronomiques : le métronome des changements climatiques. A. Berger et M.F. Loutre. - PowerPoint PPT Presentation
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Institut d’Astronomie et de Géophysique G. Lemaître
Chemin du Cyclotron, 2
1348 Louvain-la-Neuve
Paramètres Astronomiques : le métronome des changements
climatiques
A. Berger et M.F. Loutre
Ecole Eté de Physique sur la Physique de notre Planète : la Terre et son Climat, E2PHY, Université de Bordeaux I, 25-28 août 2003
Last Glacial Maximum 21kyr BP
Today LGM
T=-5°C
sea level = –130m
ice volume = +52 106km3
CO2 = 200 ppmv
Pre-industrial CO2 = 280 ppmv
2000 AD CO2 = 370 ppmv
(Joussaume, 1993)
(Paja Jovanovic, 1943)
1. ASTRONOMICAL SOLUTION
2. MATHEMATICS OF INSOLATION
3. MODELLING THE PAST
4. MODELLING THE FUTURE
5. MAN’S IMPACTS ON CLIMATE/
ASTRONOMICAL TIME SCALE
ORBIT-ECC-LATSIS,2001
ORBIT-O-LATSIS,2001
ORBIT-11ky-LATSIS,2001
0.0167
SS Perihelion
23°4
14 kyrBP
9 kyrBP
SS Aphelion
~80kyr•
•
•
|
|
large
SS Perihelion (=270°; e sin min)
High insolation
Lat. MAX
NH in summer
lat in summer
season in high lat NH} } MAX
1. ASTRONOMICAL SOLUTION
2. MATHEMATICS OF INSOLATION
3. MODELLING THE PAST
4. MODELLING THE FUTURE
5. MAN’S IMPACTS ON CLIMATE/
ASTRONOMICAL TIME SCALE
Present day departure from the last 400kyr average of insolation
11 kyr BP
9 kyr AP
105 Wm-2
25 Wm-2
24h mean irradiance (Wm-2)
Mid-month June
Insolation (Wm-2)
Deviation from present day value
115 kyr BP 125 kyr BP
10kyrBP departure from the last 400kyr average of insolation
1. ASTRONOMICAL SOLUTION
2. MATHEMATICS OF INSOLATION
3. MODELLING THE PAST
4. MODELLING THE FUTURE
5. MAN’S IMPACTS ON CLIMATE/
ASTRONOMICAL TIME SCALE
Bertrand et al.,2002
1. ASTRONOMICAL SOLUTION
2. MATHEMATICS OF INSOLATION
3. MODELLING THE PAST
4. MODELLING THE FUTURE
5. MAN’S IMPACTS ON CLIMATE/
ASTRONOMICAL TIME SCALE
The EXCEPTIONALastronomical forcing over
the next 50 kyr
0.0167
SS Perihelion
23°4
14 kyrBP
9 kyrBP
SS Aphelion
~80kyr•
•
•
|
|
large
SS Perihelion (=270°; e sin min)
High insolation
Lat. MAX
NH in summer
lat in summer
season in high lat NH} } MAX
11 kyr BP
9 kyr AP
105 Wm-2
25 Wm-2
24h mean irradiance (Wm-2)
Mid-month June
STAGE 11 / STAGE 1
and its Future
Orbital parameters : an analogue for the future
MIS11 : an analogue for the future
MIS11 : an analogue for the future
Ref :
Petit et al., 1999
MIS11 : an analogue for the future
CO2 = Vostok
MIS11 : other CO2 scenarios
Stage 11 is replaced by stage 9 or stage 5
Stage 11 is made older by 10 kyr or by 20 kyr
1. ASTRONOMICAL SOLUTION
2. MATHEMATICS OF INSOLATION
3. MODELLING THE PAST
4. MODELLING THE FUTURE
5. MAN’S IMPACTS ON CLIMATE/
ASTRONOMICAL TIME SCALE
(Pedersen, IGBP Newsletter 44, dec 2000)
(Bradley, IGBP Newsletter 44, dec 2000)
LE FUTUR
A
L’ECHELLE GEOLOGIQUE
Une prévision à base d’astronomie et de gaz à effet de serre
Période Glaciaire QUATERNAIRE
HOLOCENE
ANTHROPOCENE (P. Crutzen)
Période chaude QUINTERNAIRE
A. Berger, 2001
Développement Durable-PaleoclimatLes échelles de temps sont-elles comptatibles ?
• Comprendre le comportement du système climatique dans une diversité suffisante de climats
• Rechercher le(s) meilleur(s) analogue(s) possible(s) pour T et CO2
• Etudier la stabilité des sites d’entreposage des déchets• Analyser les interactions possibles entre les impacts des
activités humaines sur le climat des siècles à venir et les variations naturelles à l’échelle géologique. Notre responsabilité face à l’histoire de la Terre est-elle engagée ?
http://www.climate;unibe.ch/gallery_co2.html
0.016714 kyr BP
~80kyr
9 kyr BP
SS Aphelion
SS Perihelion
23°4
•
•|
|
•
9 kyr AP
11 kyr BP|
|25 Wm-2
105 Wm-2
~50kyr ~20kyr
Sustainable Development – Paleoclimate
Are the time scales comptatible ?
• To understand the behaviour of the climate system in a set of largely different climates
• To find the best analogs for T and CO2
• To study the stability of the repository sites for nuclear waste disposal
• To analyse the possible interactions between impacts of human activities on the next centuries climate and the natural variations at the geological time scale. Is our responsability committed facing the Earth history ?