Cloud feedbackCloud feedback is the coupling between cloudiness and surface air temperature where a surface air temperature change leads to a change in clouds, which could then amplify or diminish the initial temperature perturbation. Cloud feedbacks can affect the magnitude of internally generated climate variability or they can affect the magnitude of climate change resulting from external radiative forcings. Global warming is expected to change the distribution and type of clouds.
NuageUn nuage est en météorologie une masse visible constituée initialement d'une grande quantité de gouttelettes d’eau (parfois de cristaux de glace associés à des aérosols chimiques ou des minéraux) en suspension dans l’atmosphère au-dessus de la surface d'une planète. L’aspect d'un nuage dépend de sa nature, de sa dimension, de la lumière qu’il reçoit, ainsi que du nombre et de la répartition des particules qui le constituent. Les gouttelettes d’eau d’un nuage proviennent de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l’air.
Physique des nuagesLa physique des nuages est l’étude des processus physiques et dynamiques de formation des nuages et des précipitations qui les accompagnent. Les nuages chauds sont formés de microscopiques gouttelettes et les froids de cristaux de glace ou parfois des deux types. Leur formation est contrôlée par la disponibilité de vapeur d'eau dans l’air et des mouvements verticaux dans celui-ci. Le mouvement vertical peut être induit par une ascendance à grande échelle, comme dans le cas des dépressions synoptiques, ou à méso-échelle comme dans le cas des orages.
Aérosolthumb|Transports de poussières/aérosols jusqu'aux îles Canaries à partir du Sahara (Image Terra/MODIS 17.02.2004). thumb|La révolution industrielle a été à l'origine d'une pollution massive, par aérosols et gaz, de l'air. Ce sont aujourd'hui les moteurs à combustions, l'érosion agricole et les incendies de forêt qui sont les premières sources d'émission. Un aérosol est un ensemble de fines particules, solides ou liquides, d'une substance chimique ou d'un mélange de substances, en suspension dans un milieu gazeux.
Noyau de condensationthumb|Pollution atmosphérique causée par des aérosols sur le nord du sous-continent indien. Un noyau de condensation est une particule hygroscopique flottant dans la troposphère et sur laquelle la vapeur d'eau contenue dans l'air se déposera pour former une gouttelette. En effet, dans de l'air pur, où il n'y aurait aucune poussière ou ion, il faudrait atteindre une sursaturation de 500 % avant que la vapeur d'eau ne forme des gouttes à cause de la tension superficielle de l'eau à .
Particules en suspensionLes particules en suspension sont toutes les particules (solides ou en aérosols) portées par l'eau ou par l'air, quantifiables par filtration ou par d'autres procédés physiques. Les matières particulaires ou PM (acronyme de particulate matter en anglais) sont les particules en suspension dans l'atmosphère terrestre (aérosols atmosphériques). Un taux élevé de particules fines et ultrafines dans l'air est un facteur de risque sanitaire (maladies cardiovasculaires, altération des fonctions pulmonaires, cancer du poumon), induisant une nette diminution de l'espérance de vie.
Forçage radiatifEn climatologie, le forçage radiatif est approximativement défini comme la différence entre la puissance radiative reçue et la puissance radiative émise par un système climatique donné, comme le système Terre. Un forçage radiatif positif tend à réchauffer le système (plus d'énergie reçue qu'émise), alors qu'un forçage radiatif négatif va dans le sens d'un refroidissement (plus d'énergie perdue que reçue). Ce terme prend une définition légèrement différente et possède une importance capitale dans les questions liées aux changements climatiques.
Cloud albedoCloud albedo is a measure of the albedo or reflectivity of a cloud. Clouds regulate the amount of solar radiation absorbed by a planet and its solar surface irradiance. Generally, increased cloud cover correlates to a higher albedo and a lower absorption of solar energy. Cloud albedo strongly influences the Earth's energy budget, accounting for approximately half of Earth's albedo. Cloud albedo depends on the total mass of water, the size and shape of the droplets or particles and their distribution in space.
Stratospheric aerosol injectionStratospheric aerosol injection is a proposed method of solar geoengineering (or solar radiation modification) to reduce global warming. This would introduce aerosols into the stratosphere to create a cooling effect via global dimming and increased albedo, which occurs naturally from volcanic winter. It appears that stratospheric aerosol injection, at a moderate intensity, could counter most changes to temperature and precipitation, take effect rapidly, have low direct implementation costs, and be reversible in its direct climatic effects.
Passive daytime radiative coolingPassive daytime radiative cooling (PDRC) is a renewable cooling method proposed as a solution to global warming of enhancing terrestrial heat flow to outer space through the installation of thermally-emissive surfaces on Earth that require zero energy consumption or pollution. Because all materials in nature absorb more heat during the day than at night, PDRC surfaces are designed to be high in solar reflectance (to minimize heat gain) and strong in longwave infrared (LWIR) thermal radiation heat transfer through the atmosphere's infrared window (8–13 μm) to cool temperatures during the daytime.
Bilan radiatif de la Terrevignette|Réception. Vidéo illustrant les fluctuations des courtes longueurs d'onde, qui permet d'évaluer l'énergie reçue du Soleil par la Terre (26 et ). vignette|Émission. Vidéo illustrant les fluctuations des grandes longueurs d'onde, qui permet d'évaluer l'énergie émise par la Terre (26 et ). Le bilan radiatif de la Terre dresse un inventaire de l'énergie reçue et perdue par le système climatique de la Terre, -atmosphère-océans.
Sensibilité climatiquevignette|redresse=1.5|Diagramme des facteurs qui déterminent la sensibilité du climat. L'augmentation des niveaux de entraîne un réchauffement initial. Ce réchauffement est amplifié par l'effet net des rétroactions. Parmi les rétroactions qui se renforcent d'elles-mêmes, on peut citer la fonte des glaces qui réfléchissent la lumière du soleil et l'augmentation de l'évaporation, qui accroît la quantité moyenne de vapeur d'eau dans l'atmosphère, laquelle est un gaz à effet de serre.
Ensemencement des nuagesL’ensemencement des nuages est une forme de modification du temps qui consiste à ajouter différentes substances (aérosols, petites particules de glace) dans des nuages afin d’influencer les précipitations. Il vise à intervenir sur les processus microphysiques liés aux échanges entre les différentes phases de l’eau dans le nuage (vapeur, liquide, glace) et ainsi sur la distribution et la taille des particules du nuage.
CirrusLe cirrus est un genre de nuage présent dans la couche supérieure de la troposphère (entre et d'altitude, dépendant de la latitude et de la saison), formé de cristaux de glace. Ces nuages ont l'apparence de filaments blancs et ne causent pas de précipitations. On le compare souvent à des cheveux d'ange. Les cirrus, bien que ténus, ont un effet notable sur le bilan radiatif de la planète, tant à cause de la réflexion de rayonnement solaire vers l'espace (refroidissement) que par leur effet dans le domaine thermique (réchauffement).
Géoingénierie solairevignette|Proposition de gestion des radiations solaires par diffusion de sulfate sous forme d'aérosol dans la stratosphère. vignette|Injection de particules stratosphériques par dirigeable. La géoingénierie solaire ou gestion du rayonnement solaire, est un type de géoingénierie, très hypothétique et contestée, dans lequel le rayonnement solaire est réfléchi dans l'espace pour limiter le réchauffement climatique. La méthode la plus discutée est la diffusion dans la stratosphère d'aérosols qui refléterait les rayons du soleil directement vers l’espace et l'éclaircissement des nuages marins.
Amplification polairevignette| Tendance de la température GISS de la NASA 2000-2009, montrant une forte amplification arctique. L’amplification polaire est le phénomène selon lequel tout changement dans le bilan radiatif net (par exemple l'intensification de l'effet de serre) a tendance à produire un changement de température plus important près des pôles que la moyenne planétaire. C'est ce que l'on appelle communément le rapport entre le réchauffement polaire et le réchauffement tropical.
Masse d'airthumb|Masses d'air selon la théorie de l'École norvégienne de Météorologie (A= Arctique, P=Polaire, T=Tropical, m=maritime, C=Continental) Une masse d'air en météorologie ou en climatologie est une zone de l'atmosphère où les conditions de température, de pression et d'humidité principalement, sont homogènes. Une masse d'air se définit donc comme une zone stable au sens des paramètres physiques mesurés en son sein. En astronomie, la masse d'air désigne la quantité d'atmosphère terrestre traversée par la lumière pour atteindre l'observateur.
BioaérosolUn bioaérosol est un aérosol qui est ou qui provient d'un organisme vivant. Au sens large, et dans de nombreuses publications, les toxines d'origine biologique, les bactéries, les virus, les spores de moisissures, les cellules animales et végétales ainsi que les fragments et les déchets cellulaires en suspension dans l'air sont classés parmi les bioaérosols. Les bioaérosols sont des « molécules organiques biogéniques » ou des « microorganismes aéroportés » omniprésents dans notre environnement.
Attribution du changement climatique récentL'attribution du changement climatique récent est le travail entrepris pour déterminer scientifiquement les mécanismes responsables du réchauffement climatique récent et des changements climatiques induits sur la Terre. L’effort s’est concentré sur les changements observés au cours de la période de relevés de température instrumentale, en particulier au cours des cinquante dernières années. C’est la période durant laquelle l’activité humaine a connu la croissance la plus rapide et pour laquelle on dispose de relevés atmosphériques au-dessus de la surface.
Rétroaction climatiqueUne rétroaction climatique est le phénomène par lequel un effet sur le climat agit en retour sur ses causes d'une manière qui peut le stabiliser ou au contraire l'amplifier. Dans le premier cas on parle de rétroaction négative (s'opposant à l'effet) dans le second, de rétroaction positive (renforçant l'effet), ce qui peut conduire à un emballement. Ce phénomène est important pour comprendre le réchauffement climatique car ces rétroactions peuvent amplifier ou atténuer l'effet de chaque forçage climatique et jouent donc un rôle important dans la détermination de la sensibilité climatique et les projections sur le climat futur.
