Océans et côtes
Avec l’atmosphère, la biosphère terrestre et la cryosphère, les océans jouent un rôle clé dans le système climatique mondial et sa variabilité. Les océans stockent de grandes quantités d’énergie absorbées par le soleil et cette énergie se déplace autour du globe à travers ses courants. Les changements dans les schémas de circulation affectent la redistribution à long terme de la chaleur dans les océans, ce qui pourrait avoir des effets majeurs sur le climat mondial.
Les fluctuations à plus court terme (d’années à décennies) telles que l’oscillation El Niño-Sud, l’oscillation décennale du Pacifique, l’oscillation de l’Atlantique Nord et l’oscillation arctique affectent le climat sur de courtes échelles de temps.
Divers projets et programmes internationaux et nationaux mettent l’accent sur l’observation des caractéristiques des océans, telles que la température de la surface de la mer et le niveau absolu de la mer, en projetant leurs changements. Le Système mondial d’observation desocéans (GOOS) est un système mondial permanent pour de telles observations, modélisation et analyse des variables marines et océaniques afin de soutenir les services océaniques opérationnels dans le monde entier. Des projets tels que le Service permanent britannique pour le niveau moyen de la mer(PSMSL) évaluent les changements de niveau de la mer sur la base du réseau mondial de marégraphes. Cependant, la répartition géographique inégale des jauges et le mouvement des terres sur lesquelles les jauges sont situées et les changements dans la circulation océanique entraînent des incertitudes dans les estimations.
D’autres groupes de modélisation nationaux et internationaux ont élaboré des projections de la température de la mer et de l’élévation du niveau de la mer sur la base de scénarios de dilatation thermique, étant la composante la plus importante. Il s’agit notamment de la NASA aux États-Unis, du PIK en Allemagne et du KNMI aux Pays-Bas. Ils projettent également des changements dans les glaciers et les calottes glaciaires.
Diverses organisations surveillent d’autres caractéristiques de l’eau de mer, telles que la température à la surface de la mer, ce qui est important pour les modèles météorologiques et les écosystèmes marins (par exemple, voir le service de surveillance du milieu marin Copernicus). L’acidification des océans, ou la diminution continue du pH de l’océan, peut résulter des émissions anthropiques de CO2 qui s’ajoutent à celles d’un changement direct du climat (pour plus d’informations, voir le programme britannique de recherche sur l’acidification des océans ou le projet européen sur l’acidification des océans EPOCA).