Assessing the robust impacts of land use change on the climate of the past 150 years and on the projected climate of the 21st century. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2012

Assessing the robust impacts of land use change on the climate of the past 150 years and on the projected climate of the 21st century.

Évaluer les impacts robustes du changement d'usage des sols sur le climat des 150 dernières années et sur le climat projeté pour le siècle prochain.

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Juan Pablo Boisier
  • Function : Author
  • PersonId : 936896

Abstract

Land-use change (LUC) is an important climate forcing due to the underlying alterations of the properties of the soil-vegetation system. However, the knowledge of these biogeophysical impacts of LUC is middling, notably due to the large number of processes involved. By means of model intercomparison and other approaches specifically developed, this study aims to identify the robust climate signals of LUC as well as to assess the associated uncertainties. LUC since the preindustrial period has led to extensive deforestation in the northern temperate regions and therefore to increases in surface albedo. The amplitude of this impact and the role of the non-radiative effects in summer are still quite uncertain within the model results. These uncertainties respond (1) to the way LUC is implemented in land surface models (LSMs) and (2) to the intrinsic model sensitivities to LUC. We show that the second point could explain more than 50% of the inter-model dispersion in key variables for the surface climate such as the evapotranspiration. We therefore developed statistical tools to reconstruct the impacts of LUC on the surface albedo and the evapotranspiration using present-day observations and the land-cover maps prescribed in the LSMs here assessed. The analyses carried out here show that current uncertainties in the climate impacts of LUC are in major part the result of the land-surface parameterizations used in climate models and, hence, could be reduced with a more thoroughly evaluation of LSMs.
Le changement de l'occupation des sols (LUC) a une influence importante sur le climat de par les modifications des propriétés physiques de la surface. Le niveau de connaissance de ces impacts biogéophysiques est cependant insuffisant, en raison notamment des nombreux processus impliqués. Via l'intercomparaison de modèles de climat et d'autres outils développés, cette thèse vise à identifier les signaux climatiques robustes liés au LUC, ainsi qu'à évaluer les incertitudes associées. Depuis l'époque préindustrielle, le LUC a résulté en une déforestation extensive dans les régions tempérées de l'hémisphère Nord, où l'augmentation de l'albédo de surface a sûrement induit un refroidissement durant l'hiver et le printemps. L'amplitude de cet impact ainsi que le rôle des effets non radiatifs en été reste pourtant très incertain parmi les modèles. Ces incertitudes répondent (1) à la façon dont le LUC est représenté dans les modèles de surface et (2) aux sensibilités intrinsèques des modèles de climat au LUC. Le deuxième point explique plus de 50% de la dispersion inter-modèle dans des variables clés au climat de surface comme l'évapotranspiration. Suite à cette incertitude, les impacts du LUC dans albédo de surface et l'évapotranspiration ont été estimés à partir d'observations contemporaines et les cartes de végétation prescrites dans les modèles de surface ici évalués. L'ensemble de ces analyses montre que les incertitudes actuelles des effets sur le climat du LUC sont en grande partie liées aux paramétrisations des modèles de surface, et peuvent donc être réduites par une évaluation plus rigoureuse de ceux-ci.
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Dates and versions

pastel-00787972 , version 1 (13-02-2013)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00787972 , version 1

Cite

Juan Pablo Boisier. Assessing the robust impacts of land use change on the climate of the past 150 years and on the projected climate of the 21st century.. Earth Sciences. Ecole Polytechnique X, 2012. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00787972⟩
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