Qu’appelle-t-on variable climatique essentielle ?

La réponse de

Auteur Jean-Louis Fellous

Jean-Louis Fellous

Physicien de l'atmosphère, Jean-Louis Fellous a été responsable du satellite océanographique franco-américain Topex/Poséidon. Il a dirigé les programmes d'observation de la Terre du Centre national d’études spatiales (CNES), puis les recherches océaniques de l’Ifremer. Il a été co-président de la Commission mondiale d’océanographie et de météorologie marine (JCOMM) et secrétaire exécutif du Comité international des satellites d'observation de la Terre (CEOS). Depuis 2008, Jean-Louis Fellous est le directeur exécutif du COSPAR, le Comité mondial de la recherche spatiale. Il est l’auteur de plusieurs livres sur le changement climatique.

Centre national de la recherche scientifique
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
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Le programme international GCOS (the Global Climate Observing System) a été créé en 1982 dans le but de définir un système mondial d’observation du climat qui réponde aux besoins de la Convention cadre des Nations unies sur le changement climatique. À l’origine de ce programme se trouvent le Conseil international de la science (ICSU) et trois organisations internationales, respectivement chargées de la météorologie (l’Organisation météorologique mondiale), de l’océanographie (la Commission océanographique intergouvernementale), et de l’environnement (le Programme des Nations unies pour l’environnement).

L’une des premières actions du GCOS a consisté à identifier des variables climatiques nécessaires pour soutenir le travail de la Convention et du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Ces variables, dites « variables climatiques essentielles » (en anglais, « Essential Climate Variables » ou ECV), sont actuellement au nombre de 50. Elles ont été choisies en raison de leur importance mais aussi parce qu’elles sont techniquement et économiquement accessibles à l'observation systématique.

La notion de « variable climatique essentielle » dérive, en partie, de celle des « données essentielles » définies par la résolution 40 de l’Organisation météorologique mondiale (OMM). Ces données font l’objet d’un échange libre et gratuit entre les pays membres de l’OMM. Toutefois, le climat nécessite des séries de données homogènes de très longue durée. Aussi le GCOS a-t-il assorti la liste des variables climatiques essentielles de recommandations très détaillées relatives aux caractéristiques requises en matière de résolution spatiale et temporelle, et de précision des mesures pour chacune d’entre elles.

Le tableau ci-dessous contient la liste des variables climatiques essentielles, réparties selon les trois domaines classiques : atmosphère, océan et surfaces continentales. Dans ce tableau, l'ordre des variables est arbitraire et il ne reflète en aucune façon un indicateur de priorité relative. Selon les cas, ces variables peuvent être mesurées depuis la surface de la Terre, depuis des plateformes aéroportées (avions, ballons), par satellite ou à partir d’instruments immergés sous la surface océanique.

Domaine Variable climatique essentielle
Atmosphère (au-dessus des terres, de l’océan et des glaces)

Surface : température de l’air, précipitation, pression, bilan radiatif à la surface, vitesse et direction du vent, humidité.

En altitude : température, vitesse et direction du vent, humidité, propriétés des nuages, bilan radiatif (y compris l’irradiance solaire).

Composition : dioxyde de carbone, méthane et autres gaz à effet de serre à long temps de résidence, ozone et aérosols ainsi que leurs précurseurs.
Océan

Surface : température de surface de la mer, salinité superficielle, niveau de la mer, état de la mer, glaces de mer, courants de surface, couleur de l’océan, pression partielle de dioxyde de carbone, acidité, phytoplancton.

Sous la surface : température, salinité, courants, nutriments, pression partielle de dioxyde de carbone, oxygène, acidité, traceurs océaniques.
Terres émergées

Débit des rivières, utilisation de l’eau, eau souterraine, lacs, couverture neigeuse, glaciers et calottes glaciaires, permafrost, albedo, couverture des sols (y compris le type de végétation), fraction du rayonnement absorbé photo-synthétiquement actif (fAPAR), indice foliaire (LAI), biomasse aérienne, carbone dans les sols, perturbation induite par les feux, humidité des sols

Ce sont ces variables pour lesquelles une collaboration et des échanges internationaux sont nécessaires pour exploiter les observations actuelles et retrouver les données historiques. De nombreuses organisations de par le monde - comme les agences spatiales, les services météorologiques nationaux et les organismes de recherche océanique - concentrent leurs efforts sur l’acquisition de mesures et sur la production de longues séries de données de ces variables climatiques essentielles qui répondent aux spécifications établies par le GCOS.

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