comparaison des rétroactions climat-carbone dues à la ... · gross photosynthesis 123 = 108.9 +...

Comparaison des rétroactions climat-carbone dues à la biosphère terrestre entre les deux ESMs français

C. Magand, P. Cadule, J-L. Dufresne, R. Séférian IPSL/LSCE/CNRM

Réunion Miss Terre - 3 et 4 Décembre 2015

2

471

Carbon and Other Biogeochemical Cycles Chapter 6

6

Surface ocean

900

Intermediate

& deep sea

37,100

+155 ±30

Ocean f oor

surface sediments

1,750

Dissolved

organiccarbon

700

Marinebiota

3

90 101

50

11

0.2

37

2

2

Rock

weathering

0.1

Fossil fuel reserves

Gas: 383-1135

Oil: 173-264

Coal: 446-541

-365 ±30

Atmosphere 589 + 240 ±10

(average atmospheric increase: 4 (PgC yr-1))

Net ocean f ux

2.3 ±0.70.7

Fres

hwat

er o

utga

ssin

g

Net

land

use

cha

nge

Foss

il fu

els (c

oal,

oil,

gas)

cem

ent p

rodu

ctio

n

1.0

1.1

±0.

8

7.8

±0.

6

Gro

ss p

hoto

synt

hesis

123

= 1

08.9

+ 1

4.1

Volc

anism

0.1

Rivers0.9 Burial

0.2

Export from

soils to rivers

1.7

Units

Fluxes: (PgC yr-1)

Stocks: (PgC)Ro

ck w

eath

erin

g 0

.3

Tota

l res

pira

tion

and

fire

118.

7 = 1

07.2

+ 1

1.6

Net land f ux

2.6 ±1.21.7

78.4

= 6

0.7

+ 1

7.7

80 =

60

+ 2

0

Oce

an-a

tmos

pher

ega

s ex

chan

ge

Vegetation

450-650

-30 ±45

Soils

1500-2400Permafrost

~1700

Figure 6.1 | Simplifed schematic of the global carbon cycle. Numbers represent reservoir mass, also called ‘carbon stocks’ in PgC (1 PgC = 1015 gC) and annual carbon exchange fuxes (in PgC yr–1). Black numbers and arrows indicate reservoir mass and exchange fuxes estimated for the time prior to the Industrial Era, about 1750 (see Section 6.1.1.1 for references). Fossil fuel reserves are from GEA (2006) and are consistent with numbers used by IPCC WGIII for future scenarios. The sediment storage is a sum of 150 PgC of the organic carbon in the mixed layer (Emerson and Hedges, 1988) and 1600 PgC of the deep-sea CaCO3 sediments available to neutralize fossil fuel CO2 (Archer et al., 1998). Red arrows and numbers indicate annual ‘anthropogenic’ fuxes averaged over the 2000–2009 time period. These fuxes are a perturbation of the carbon cycle during Industrial Era post 1750. These fuxes (red arrows) are: Fossil fuel and cement emissions of CO2 (Section 6.3.1), Net land use change(Section 6.3.2), and theAverage atmospheric increaseof CO2 in the atmosphere, also called ‘CO2 growth rate’ (Section 6.3). The uptake of anthropogenic CO2 by the ocean and by terrestrial ecosystems, often called ‘carbon sinks’ are the red arrows part of Net land fux and Net ocean fux. Red numbers in the reservoirs denote cumulative changes of anthropogenic carbon over the Industrial Period 1750–2011 (column 2 in Table 6.1). By convention, a positive cumulative change means that a reservoir has gained carbon since 1750. The cumulative change of anthropogenic carbon in the terrestrial reservoir is the sum of carbon cumulatively lost through land use change and carbon accumulated since 1750 in other ecosystems (Table 6.1). Note that the mass balance of the two ocean carbon stocks Surface oceanandIntermediate and deep oceanincludes a yearly accumulation of anthropogenic carbon (not shown). Uncertainties are reported as 90% confdence intervals. Emission estimates and land and ocean sinks (in red) are from Table 6.1 in Section 6.3. The change of gross terrestrial fuxes (red arrows of Gross photosynthesisand Total respiration and fres) has been estimated from CMIP5 model results (Section 6.4). The change in air–sea exchange fuxes (red arrows of ocean atmosphere gas exchange) have been estimated from the difference in atmospheric partial pressure of CO2 since 1750 (Sarmiento and Gruber, 2006). Individual gross fuxes and their changes since the beginning of the Industrial Era have typical uncertainties of more than 20%, while their differences (Net land fuxand Net ocean fuxin the fgure) are determined from independent measurements with a much higher accuracy (see Section 6.3). Therefore, to achieve an overall balance, the values of the more uncertain gross fuxes have been adjusted so that their difference matches the Net land fuxand Net ocean fuxestimates. Fluxes from volcanic eruptions, rock weathering (silicates and carbonates weathering reactions resulting into a small uptake of atmospheric CO2), export of carbon from soils to rivers, burial of carbon in freshwater lakes and reservoirs and transport of carbon by rivers to the ocean are all assumed to be pre-industrial fuxes, that is, unchanged during 1750–2011. Some recent studies (Section 6.3) indicate that this assumption is likely not verifed, but global estimates of the Industrial Era perturbation of all these fuxes was not available from peer-reviewed literature. The atmospheric inventories have been calculated using a conversion factor of 2.12 PgC per ppm (Prather et al., 2012).

AR5-chap6. IPCC, 2013

55 % des émissions de CO2 sont absorbés par les puits :

• 29 % par la biosphère terrestre

• 26 % par les océans

=> limitant le réchauffement climatique

Le cycle du carbone

Efficacité des puits varie notamment en fonction de la température

=> Rétroaction climat-carbone

Introduction Processus et sensibilités Résultats : 𝛼, β, 𝛾 Conclusions Perspectives

UNCoupled COUpled

CLIMAT

OCEAN BIO. T

∆CO2~0

Emissions de CO2 Emissions fossiles +

Utilisation sols

Changement composition de l’atmosphère

CLIMAT

OCEAN BIO. T

1% CO2


Utilisation sols

Effet radiatif non calculé

CLIMAT

OCEAN BIO. T

1% CO2


Utilisation sols

Changement composition de l’atmosphère

ConTRoL

Réponse des puits de carbone à l’augmentation du CO2

Réponse des puits de carbone au changement climatique

β 𝛾 3

Effet biogéochimique Effet biogéochimique + climatiquePas de perturbation


200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50

CO2 concentration in atmosphere [ppm]

CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]IPSL−CM5A−LRCanESM2MPI−ESM−LRNorESM1−MECESM1−BGCHadGEM2−ESCNRM−ESM1

Réponse des puits de carbone au CO2 et à la température

4

PUIT

S C

O2

OC

EAN

PUIT

S C

O2

BI

OSP

HER

E TE

RRES

TRE

UNC : Effets biogéochimiques COU : Effets biogéochimiques et climatiques

La dispersion de réponse entre les modèles est plus importantes pour la b i o s p h è r e terrestre.

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]

200 400 600 800 1000 1200

−15

−10

−50


CO

2 flu

x to

atm

osph

ere

[PgC

.yr−

1 ]IPSL−CM5A−LRCanESM2MPI−ESM−LRNorESM1−MECESM1−BGCHadGEM2−ESCNRM−ESM1

1 x CO2 2 x CO2 3 x CO2 4 x CO2 1 x CO2 2 x CO2 3 x CO2 4 x CO2


Découplée

Couplée

Découplée

Couplée

Modélisation du cycle du carbone te r res t re => incertitudes (e.g IPCC, 2013 ; Friedlingstein et al, 2014)

CNRM-ESM1 : Résolution spatiale horizontale (1.4° x 1.4°) océan (1° to 1/3° close to the equator), 31 vertical atmospheric levels and 42 oceanic depth levels ; ARPEGE-Climat v6.1 (Voldoire et al., 2013) ; SURFEX v7.3 (Masson et al. 2013) ; NEMO v3.2 (Madec, 2008) [PISCES + ORCA1L42] ; GELATO6. (Séférian R., et al. 2015) IPSL-CM5A-LR : Résolution spatiale horizontale (3.75° x 1.875°) océan (2° to 0.5° close to the equator), 39 vertical atmospheric levels and 31 oceanic depth levels ; LMDZ5A (Hourdin et al., 2013) + REPROBUS + INCA for stratospheric and tropospheric chemistry and aerosols ; ORCHIDEE (Krinner et al. 2005) ; NEMO v3.2 (Madec, 2008) [PISCES +ORCA2] ; NEMO - LIM2 (Fichefet and Morales Maqueda 1997,1999). (Dufresne J-L., et al. 2013)

5

De N

oblet and Dupouey, 2008


Stocks de carbone•Végétation : feuilles, branches, tronc •Sol, litière

Processus modélisés

•Photosynthèse •Respiration autotrophique •Respiration hétérotrophique

=> Evaluation et comparaison de la sensibilité de ces processus aux conditions

environnementales

CO2 Climat (

Carbone

β = dQc/d[CO2] 𝛄 = dQC /dT

𝛼 =dT/d[CO2]

α : Sensibilité du climat à l’augmentation du CO2 atmosphérique [K.ppm-1]

β : Sensibilité des puits de carbone (b iosphère te r res t re e t océan) à l’augmentation du CO2 atmosphérique[PgC.ppm-1]

γ : Sensibilité des puits de carbone (biosphère terrestre et océan) au changement climatique [PgC.K-1]

6

Sensibilités du cycle du carbone et du climat à l’augmentation du CO2 atmosphérique


Avec dQC l’évolution des puits de carbone

𝛼 : dT/dCO2 et dPr/dCO2

7

400 600 800 1000

1213

1415

1617

tas versus [CO2]

[CO2] in ppm

Deg

res

1pctCO2−IPSL−CM5A−LResmFixClim1−IPSL−CM5A−LR1pctCO2−CNRM−ESM1esmFixClim1−CNRM−ESM1

1 x CO2 2 x CO2 3 x CO2 4 x CO2


UNC COU

∆TIPSL-CM5A-LR 0.31°C 4.9°CCNRM-ESM1 -0.13°C 4.6°C

∆PIPSL-CM5A-LR -2 % 9,2 %CNRM-ESM1 -1 % 6,6 %

400 600 800 1000

950

1000

1050

1100

1150

pr versus [CO2]

[CO2] in ppm

mm

/yr


1 x CO2 2 x CO2 3 x CO2 4 x CO2

UNC

COU

stocks de carbone

Csoil

cVegRa

Rh

Litter

GPP

8

cVeg

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

cVeg

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

cSoil

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

cSoil

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

IPSL-CM5A-LR CNRM-ESM1

Stock initial global = 640 PgC ∆stock = +585 PgC (+91%)



Stock initial global = 1104 PgC ∆stock = +84.5 PgC (+7.7%)

0500

1000

1500

2000

2500


initia

lFix

Clim1p

ctCO2

initia

lFix

Clim1p

ctCO2

PgC


nbp IPSL−CM5A−LR

<−30

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

nbp CNRM−ESM1

<−30

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

Différence de distribution spatiale des flux cumulés émis par les modèles

>30

kgC.m-2

100-10<-30

9

∫nbp = -950 Pg ∫nbp = -730 PgC

∫nbp = -857 PgC ∫nbp = -1391Pg

400 600 800 1000

−15

−10

−50

nbp versus [CO2]

[CO2] in ppm

PgC.

yr−1


IPSL-CM5A-LR

CNRM-ESM1


UNC

COU

UNC

UNC COU

COU

Différence par région des distributions spatiales des flux cumulés émis par les modèles

10

<−30

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

<−30

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

>30

kgC.m-2

100-10

<-30

10

Europe - Eurasie tempérée et boréale : 34 %

Amérique du sud tropicale, Afrique du Sud , Asie Tropicale :

40%



8%

Régional carbon flux (nbp)


COU

COU

stocks de carbone

Csoil

cVegRa

Rh

Litter

GPP

11

cVeg

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

cVeg

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

cSoil

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2

cSoil

0

10

20

30

40

50kgC.m−2

1pctCO2





Stock initial global = 1104 PgC ∆stock = +84.5 PgC (+7.7%)

0500

1000

1500

2000

2500


initia

lFix

Clim1p

ctCO2

initia

lFix

Clim1p

ctCO2

PgC


IPSL−CM5A−LR

−40−2002040

beta [10−3 kgC.m − 2.ppm−1

CNRM−ESM1

−40−2002040

beta [10−3 kgC.m − 2.ppm−1

β : Sensibilité du puits de carbone à la concentration de CO2 atmosphérique

12

522

Chapter 6 Carbon and Other Biogeochemical Cycles

6

Figure 6.22 | The spatial distributions of multi-model-mean land and ocean β and γ for seven CMIP5 models using the concentration-drivenidealised 1% yr–1 CO2 simulations. For land and ocean, β and γ are defned from changes in terrestrial carbon storage and changes in air–sea integrated fuxes respectively, from 1 × CO2to 4 × CO2, relative to global (not local) CO2and temperature change. In the zonal mean plots, the solid lines show the multi-model mean and shaded areas denote ±1 standard deviation. Models used: Beijing Climate Center–Climate System Model 1 (BCC–CSM1), Canadian Earth System Model 2 (CanESM2), Community Earth System Model 1–Biogeochemical (CESM1–BGC), Hadley Centre Global Environmental Model 2–Earth System (HadGEM2–ES), Institute Pierre Simon Laplace– Coupled Model 5A–Low Resolution (IPSL–CM5A-LR), Max Planck Institute–Earth System Model–Low Resolution (MPI–ESM–LR), Norwegian Earth System Model 1 (Emissions capable) (NorESM1–ME). The dashed lines show the models that include a land carbon component with an explicit representation of nitrogen cycle processes (CESM1-BGC, NorESM1-ME).

a. Regional carbon-concentration feedback

0 0.10 0.20

Land

Ocean

(106kgC m-1 ppm-1)

(kgC m-2 ppm-1)

4 12 20-4-12-20

b. Regional carbon-climate feedback

-10 0

(106kgC m-1 K-1)

(kgC m-2 K-1)

0 0.5 1-0.5-1

x 10-3

IPSL-CM5A-LR

CNRM-ESM1

IPCC - AR5

β=0.97 PgC.ppm-1

β=1.04 PgC.ppm-10 50 100 150

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

latitudes [°]

kgC

.m−1

.ppm

−1

IPSL−CM5A−LRCNRM−ESM1IPSL−CM5A−LRCNRM−ESM1


<−3−3−2−1.5−1−0.8−0.6−0.4−0.200.20.40.60.811.522.5>3

γ [kgC.m−2.K−1]

<−3−3−2−1.5−1−0.8−0.6−0.4−0.200.20.40.60.811.522.5>3

γ [kgC.m−2.K−1]

13

522

Chapter 6 Carbon and Other Biogeochemical Cycles

6

Figure 6.22 | The spatial distributions of multi-model-mean land and ocean β and γ for seven CMIP5 models using the concentration-drivenidealised 1% yr–1 CO2 simulations. For land and ocean, β and γ are defned from changes in terrestrial carbon storage and changes in air–sea integrated fuxes respectively, from 1 × CO2to 4 × CO2, relative to global (not local) CO2and temperature change. In the zonal mean plots, the solid lines show the multi-model mean and shaded areas denote ±1 standard deviation. Models used: Beijing Climate Center–Climate System Model 1 (BCC–CSM1), Canadian Earth System Model 2 (CanESM2), Community Earth System Model 1–Biogeochemical (CESM1–BGC), Hadley Centre Global Environmental Model 2–Earth System (HadGEM2–ES), Institute Pierre Simon Laplace– Coupled Model 5A–Low Resolution (IPSL–CM5A-LR), Max Planck Institute–Earth System Model–Low Resolution (MPI–ESM–LR), Norwegian Earth System Model 1 (Emissions capable) (NorESM1–ME). The dashed lines show the models that include a land carbon component with an explicit representation of nitrogen cycle processes (CESM1-BGC, NorESM1-ME).

a. Regional carbon-concentration feedback

0 0.10 0.20

Land

Ocean

(106kgC m-1 ppm-1)

(kgC m-2 ppm-1)

4 12 20-4-12-20

b. Regional carbon-climate feedback

-10 0

(106kgC m-1 K-1)

(kgC m-2 K-1)

0 0.5 1-0.5-1

x 10-3

0-1.5- 3

31.5

0-1.5- 3

31.5

𝛾=-22 PgC.K-1

𝛾=-55 PgC.K-1

IPCC - AR5

0 50 100 150

−10

−50

510

latitudes [°]

kgC

.m−1

.K−1


𝛾 : Sensibilité climatique du puits du carbone à l’augmentation de température.


IPSL-CM5A-LR

CNRM-ESM1

14

• 𝛼 : 1. La sensibilité climatique au CO2 est similaire entre les deux modèles. 2. Le niveau moyen des précipitations simulées diffère entre les 2 modèles. 3. Quelques différences spatiales en termes d’augmentation de la température.

• β : 1. Le stock de carbone du CNRM est plus important que celui de l’IPSL.Les stocks de carbone sont répartis de manière différente entre la végétation et le sol entre les deux modèles.

2. La biosphère terrestre du CNRM-EMS1 absorbe plus de CO2 que le modèle de l’IPSL. Le comportement des tropiques est très différent.

=> Une sensibilité globale du carbone à l’augmentation de CO2 similaire mais de forte disparités spatiales très fortes, en particulier aux tropiques.

• 𝛾 : La sensibilité des puits à l’augmentation de température du modèle CNRM est deux fois plus importante que celle de l’IPSL-CM5A-LR.


Conclusions

Rétroaction carbone due à la biosphère : CNRM = + 159 ppm contre IPSL = + 62 ppm

• La comparaison est en cours avec les autres modèles IPSL : IPSL-CM5A-MR (différences liées au changement de résolution) et IPSL-CM5B-LR (différences liées à la nouvelle physique de l’atmosphère)

• Simple diagnostic : analyse approfondie avec la comparaison des distributions spatiales de PFTS et des paramétrisations de l’activité photosynthétique et de respiration de la végétation et du sol.

• Utilisation des produits de télédétection de l’ESA : Land Cover, GHG et d’humidité du sol pour mieux contraindre les paramétrisations de ORCHIDEE.

15


Perspectives

−0.3−0.2−0.10.00.10.20.3

γ [kgC.m−2.mm−1/yr−

−0.3−0.2−0.10.00.10.20.3

γ [kgC.m−2.mm−1/yr−

16

𝛾pr= -1.4 PgC.mm-1.yr-1

IPSL-CM5A-LR

CNRM-ESM1

𝛾pr= -4.3 PgC.mm-1.yr-1

0 50 100 150

−0.5

0.0

0.5

latitudes [°]

kgC

.m−1

.mm

−1.y

r−1


𝛾pr : Sensibilité du cycle du carbone au changement de précipitations entre esmFixClim1 et 1pctCO2


AR5 - IPCC : « The increase in leaf photosynthesis with rising CO2, the so-called CO2 fertilisation effect, plays a dominant role in terrestrial biochemical models to explain the global land carbon sink (Sitch et al., 2008), yet it is one of

the mode unconstrained process in those model »

Friedlingstein et al 2014 : « The uncertainty in CO2 projections is mainly attributable to uncertainties in the response of the land carbon cycle. »

17

Introduction Modèles et simulations Résultats Conclusions Perspectives

• Quelles sont les régions les plus sensibles à la rétroaction carbone selon les deux ESMs?

• Quelles sont les différences entre ces modèles?

Différence par région TRANSCOM de distribution spatiale des flux cumulés émis par les modèles

18

Aust 0.4 %

Euras_bor 17.17 %

Euras_temp 7.64 %Europe 9.13 %Nafr_all 5.42 %

Name_bor 9.6 %

Name_temp 7.31 %

Safr 10.85 %Same_temp 3.58 % Same_trop 14.2 %

Trop_asia 14.72 %

IPSL−CM5A−LR

Aust 2.13 %

Euras_bor 21.49 %Euras_temp 16.79 %

Europe 15.58 %

Nafr_all 0 %

Name_bor 13.8 %

Name_temp 16.61 %Safr 1.43 %

Same_temp 6.26 %

Same_trop 3.35 %Trop_asia 3.2 %

CNRM−ESM1

<−30

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

<−30

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−10−505102030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

>30

kgC.m-2

100-10

<-30

18



40%



8%

Régional carbon flux (nbp)

Introduction Modèles et simulations Résultats Conclusions Perspectives

Différence de distribution spatiale des flux cumulés émis par les modèles

<−30

−30−20−15−10−8−6−4−20246810152030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−15−10−8−6−4−20246810152030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

<−30

−30−20−15−10−8−6−4−20246810152030

>30kgC.m−2.yr−1

esmFixClim1

<−3

−30−20−15−10−8−6−4−20246810152030

>30kgC.m−2.yr−1

1pctCO2

>30

kgC.m-2

10

0

-10

<-30

19

Aust 0.4 %

Euras_bor 17.17 %

Euras_temp 7.64 %Europe 9.13 %Nafr_all 5.42 %

Name_bor 9.6 %

Name_temp 7.31 %

Safr 10.85 %Same_temp 3.58 % Same_trop 14.2 %

Trop_asia 14.72 %

IPSL−CM5A−LR

Aust 2.13 %

Euras_bor 21.49 %Euras_temp 16.79 %

Europe 15.58 %

Nafr_all 0 %

Name_bor 13.8 %

Name_temp 16.61 %Safr 1.43 %

Same_temp 6.26 %

Same_trop 3.35 %Trop_asia 3.2 %

CNRM−ESM1

correlation NPP/precip température (attention! local cette fois ci par rapport au global du gamma)

20

𝛼 : Quelles précipitations annuelles en réponse à une augmentation de CO2 atmosphérique ?

21


IPSL−CM5A−LR

−17.0−15.0−12.5−10.0−8.0−6.0−4.0−2.0−0.50.52.04.06.08.010.012.515.017.0

degres

esmFixClim1

−17.0−15.0−12.5−10.0−8.0−6.0−4.0−2.0−0.50.52.04.06.08.010.012.515.017.0

degres

1pctCO2

CNRM−ESM1

−17.0−15.0−12.5−10.0−8.0−6.0−4.0−2.0−0.50.52.04.06.08.010.012.515.017.0

degres

esmFixClim1

−17.0−15.0−12.5−10.0−8.0−6.0−4.0−2.0−0.50.52.04.06.08.010.012.515.017.0

degres

1pctCO2

𝛼 : Caractérisation des températures de surface

400 600 800 1000

1213

1415

1617

tas versus [CO2]

[CO2] in ppm

Deg

res


∆TIPSL = 4.9° C

22

IPSL−CM5A−LR

−60

−40

−20

0

20

40degres

esmFixClim1

−60

−40

−20

0

20

40degres

1pctCO2

CNRM−ESM1

−60

−40

−20

0

20

40degres

esmFixClim1

−60

−40

−20

0

20

40degres

1pctCO2

Températures de surface préindustrielles [CO2]=280 ppm

∆TCNRM = 4.6°C∆TCNRM = -0.13° C

∆T à 4x[CO2] Effet biogéochimique

∆T à 4x[CO2] Effet biogéochimique et climatique

∆TIPSL = 0.31° C


15

-15

0

105

-10-5

15

-15

0

105

-10-5

TIPSL = 12.1° C

TCNRM = 12.5° C

IPSL−CM5A−LR

−1270−1000−750−500−250−1001002505007501000

2980mm/yr

esmFixClim1

−1270−1000−750−500−250−1001002505007501000

2980mm/yr

1pctCO2

CNRM−ESM1

−1510−1000−750−500−250−1001002505007501000

2490mm/yr

esmFixClim1

−1510−1000−750−500−250−1001002505007501000

2490mm/yr

1pctCO2

IPSL−CM5A−LR

025050075010001250150017502000250030004000

degres

esmFixClim1

025050075010001250150017502000250030004000

degres

1pctCO2

CNRM−ESM1

025050075010001250150017502000250030004000

degres

esmFixClim1

025050075010001250150017502000250030004000

degres

1pctCO2

0500100015002000>3000

mm/yr

0500100015002000>3000

mm/yr

Caractérisation des précipitations annuelles

400 600 800 1000

950

1000

1050

1100

1150

pr versus [CO2]

[CO2] in ppm

mm

/yr


∆PIPSL = 9.2 %

23

∆PCNRM = 6.6%∆PCNRM = -0.7%

∆PIPSL = -2.0%

Précipitations de surface préindustrielles [CO2]=280 ppm

∆P Effet biogéochimique

∆P Effet biogéochimique et climatique

0< -1000

- 5000

500>1000

mm/yr

0< -1000

- 5000

500>1000

mm/yr


PIPSL = 975 mm/yr

PCNRM = 1078 mm/yr

comparaison des rétroactions climat-carbone dues à la ... · gross photosynthesis 123 = 108.9 +...

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