Qu'est-ce que le forçage radiatif?
La Terre reçoit de l’énergie du Soleil, principalement sous forme de lumière, dont une partie est absorbée et réchauffe la planète, la faisant rayonner sous forme de chaleur ou de rayonnement infrarouge, ce qui crée un équilibre entre l’énergie entrante et sortante. Divers facteurs influent sur la quantité de lumière solaire absorbée et sur la vitesse à laquelle l’énergie émise par la Terre. Lorsque ces facteurs restent constants sur une période donnée, on peut s’attendre à ce que les flux d’énergie retrouvent leur équilibre à une température annuelle moyenne donnée, avec la même quantité d’énergie sortant qu’à son arrivée. Si l’un de ces facteurs change, déséquilibre entre l’énergie entrante et sortante, entraînant une augmentation ou une diminution globale des températures moyennes mondiales. Une définition générale du forçage radiatif est le degré de modification, positive ou négative, de ce solde, exprimée normalement en watts par mètre carré (W / m 2 ).
Dans le contexte du changement climatique, une définition plus spécifique du forçage radiatif - approuvée par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) - est la mesure dans laquelle un facteur modifie le bilan énergétique de la troposphère, le niveau atmosphérique le plus bas, où presque tout notre temps a lieu. Selon le GIEC, en utilisant 1750 comme date de référence représentative des temps préindustriels, la valeur globale du forçage radiatif était estimée à +1,6 W / m 2 à partir de 2007. Les facteurs affectant le bilan énergétique peuvent être naturels ou créés par l'homme. Les facteurs naturels comprennent les variations de la production d'énergie du soleil et les poussières atmosphériques produites par les éruptions volcaniques. Ce sont toutefois les facteurs d'origine humaine qui suscitent le plus d'inquiétudes: il est largement admis que les activités humaines contribuent au forçage radiatif positif, entraînant une augmentation globale des températures.
La combustion de combustibles fossiles depuis la révolution industrielle a entraîné une augmentation des quantités de certains gaz, notamment du dioxyde de carbone (CO 2 ), et des aérosols, tels que les particules de fumée et de suie, présents dans l'atmosphère. Les effets du CO 2 sont bien compris. Il est essentiellement transparent à la lumière du soleil, mais absorbe l'infrarouge, de sorte que, tout en laissant pénétrer l'énergie du soleil, il empêche le rayonnement de la chaleur, ce qui entraîne un forçage radiatif positif. On estime que les niveaux de CO 2 dans l’atmosphère sont passés d’environ 270 parties par million (ppm) pendant la période préindustrielle à près de 390 ppm en 2010.
Le forçage radiatif des aérosols est plus difficile à quantifier, car la transparence, la réflectivité et l’absorption des différents aérosols varient en fonction de la lumière et de la chaleur. En règle générale, les particules de suie et de fumée auront tendance à absorber la chaleur et à contribuer au forçage radiatif positif, tandis que des aérosols plus réfléchissants, tels que les sulfates, résultant de la combustion de carburants contenant du soufre, pourraient avoir un effet négatif. Les estimations des effets des aérosols sont compliquées par le fait qu'elles pourraient également réduire la quantité de lumière solaire atteignant la surface.