1.2.1 Le Soleil
Le Soleil est la source d’énergie principale du système climatique. Sans lui, pas de chaleur sur Terre, pas de vent, de pluie … ni de vie !
1.2.2 Les enveloppes terrestres
Toutes les enveloppes terrestres interviennent dans le fonctionnement du « système climatique » (Figure 1.1) :
- l’atmosphère constitue l’enveloppe essentiellement gazeuse à la surface de la planète ;
- l’hydrosphère comporte l’ensemble des eaux superficielles : océans, mers et eaux douces (lacs et rivières) ;
- la biosphère regroupe les organismes vivant dans l’atmosphère, sur la terre et dans les océans ainsi que la matière organique morte ;
- la cryosphère correspond à la surface terrestre gelée en permanence : calottes polaires, glace de mer (banquise), glaciers de montagne et sol gelé (« pergélisol ») ;
- la croûte terrestre rassemble les roches affleurant à la surface des continents ou au fond des océans.
Les éléments ou les mécanismes qui influencent le climat sont appelés forçages.
Les modifications au sein d’un compartiment agissent sur le climat et sur d’autres compartiments : circulation atmosphérique et océanique, extension ou fonte des glaciers, etc. Certains phénomènes influencent le climat mais ne font pas partie du système climatique, comme l’apport de poussières par les volcans ou la pollution humaine.
1.2.3 Chiffrer les influences sur le climat : le forçage radiatif
L’influence des modifications des facteurs contrôlant le climat, comme le rayonnement solaire, est mesurée par le « forçage radiatif » (IPCC, 2007aIPCC, 2007a : Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. 996 p.). Celui-ci exprime la variation d’énergie à 10 km d’altitude sur une période de temps. Il est exprimé en watt par mètre carré (W.m-2). Un forçage radiatif positif augmente la quantité d’énergie du système climatique et entraîne un réchauffement ; un forçage négatif provoque un refroidissement du système.