Le cours est destiné à comprendre les principaux outils d'observation et de simulation du système climatique, et la manière dont les connaissances acquises par la communauté scientifique s’articulent avec les grands débats de société. Il comporte une phase de cours initiaux, une phase d'exposés par des intervenants extérieurs, mais aussi un travail bibliographique plus personnel. Celui-ci est destiné à confronter chaque étudiant à un problème scientifique ouvert ayant des implications socio-politiques, et à montrer la difficulté et l'exigence du diagnostic expert que le scientifique peut être amené à donner. Cette phase de travail personnel sera commencée plus tôt que les autres années. Elle est conclue par une séance collective d’exposés, lors de la dernière séance, qui prendra cette année la forme d’un débat.
Le système climatique fait partie des systèmes naturels les plus complexes. Il comprend plusieurs fluides (l'atmosphère, l'océan, les rivières), mais aussi des solides lentement déformables (les grands glaciers, les couches superficielles du sol). Tous ces éléments sont en interactions sous l'effet de processus physiques, chimiques ou biologiques. La biosphère est de fait l'un des éléments clef du cycle de l'eau et du carbone, et elle obéit à des mécanismes d'évolution qui lui sont propres.
L'ensemble de ce système évolue de manière naturelle et ces évolutions, tantôt ordonnées, tantôt chaotiques, se manifestent à toutes les échelles de temps sous l'effet de mécanismes assez différents: échelle de l'histoire de la planète (dérive des continents, modification de la chimie atmosphérique par le développement de la vie), échelle du Quaternaire (variations d'origine astronomiques), ou encore échelle des derniers siècles ou millénaires (volcanisme, fluctuations de l'intensité du flux solaire, couplages entre atmosphère et océan, ...). Par ailleurs, dès les années 70 la communauté scientifique a pris conscience des risques croissants qu'une modification du climat soit également produite par les activités humaines, qu’il s’agisse de l’érosion des sols (soupçonnée d’avoir contribué aux sécheresses récurrentes qui ont marqué le Sahel), de l’augmentation des gaz à effet de serre ou de celle des aérosols. Des programmes de recherches internationaux ont été mis en place au cours des années 80 pour essayer de distinguer l'évolution qui serait liée aux activités humaines de l'évolution naturelle - et anticiper les risques futurs liés à ces évolutions. Les outils de cette recherche ont associé la modélisation numérique (outil de compréhension et de prévision, qui prend ici une forme particulièrement complexe), et un effort coordonné d’observation (avec la mise en place en 30 ans d’un système international associant mesures au sol et observations satellitaires).
Une liste non limitative des sujets que les étudiants peuvent choisir pour leur travail personnel : rôle du volcanisme, évolution climatique à différentes échelles de temps sur une région donnée, caractérisation de la montée du niveau de l'océan, rôle de la biosphère dans les évolutions futures, etc... Des thèmes sont suggérés, mais les étudiants sont libres de faire un choix plus personnel. Chaque sujet sera abordé d'abord au travers d'articles de recherche en anglais, puis mis en situation vis-à-vis d'enjeux sociétaux plus larges. Ce processus est guidé par des rendez-vous avec l'enseignant.
Numerus clausus: pas de numerus clausus, mais au-delà de 14 l’acceptation prendra un délai (nécessité de solliciter un deuxième encadrant)
Langue du cours : Français
Dernière mise à jour : 05 avril 2016
The course is designed to understand the main tools for observing and simulating the climatic system, and how acquired knowledges by the scientific community are linked to major social debates. The course includes a phase of initial courses, a phase of lectures by external speakers, but also a more personal bibliographic work. The latter is designed to confront each student with an open scientific problem with socio-political implications, and to show the difficulty and requirement of the expert diagnosis that the scientist may have to give. This work phase will start sooner than the other years. It is conclued by a collective session of lectures during the last session, which will be a debate this year.
The climatical system is part of more complex natural systems. It includes (atmosphere, ocean, rivers), but also slowly deforbable solids (large glaciers, surface layers of soil). All these elements are in interacion, under the effect of physical, chemical or biological processes.
These systems evolve naturally and these evolutions, sometimes organized, sometimes chaotic, are revealed on all time scales by quite different mechanisms: scale of the planet's history (continenetal drift, modification of atmospherical chemistry by life development), scale of Quaternary (variations of astronomical origin), or scale of last centuries or millennia (volcanism intensity fluctuation of the solar flux, coupling between atmosphere and ocean, ...). Furthermore, from the 70s the scientific community became aware of increasing risks that climate change will also be caused by human activities, from soil erosion (suspected of contributing to recurrent droughts in the Sahel) to the increase in greenhouse gases or aerosols. International research programs were established in the 80s to try to distinguish between evolution linked to human activities and natural evolution - and anticipate future risks linked to these evolutions. The tools of these researchs are associated to the digital modeling (tool for understanding and forecasting, which takes on a particularly complex form here), and a coordinated observation effort (with the establishment over 30 years of an international system combining ground-based measurements and satellite observations).
A non-limitative list of subject that students can choose for their personal work: volcanism role, climatic evolution at different time scales on a given area, characterization of the rise in ocean level, biosphere role in future evolutions, etc... Topics are suggested, but students are free to make a more personal choice. Each subject will be covered first through research articles in English, then put in situation regarding more general social issues. This process is guided by appointments with the teacher.
Numerus clausus: no numerus clausus, but above 14 the acceptation will take a time (request a second is necessary supervisor)
Course language: French
- Teaching coordinator: Dubos Thomas
- Teaching coordinator: Kotthaus Simone
- Teaching coordinator: Le Treut Hervé