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Programmes: GAW-CH et GCOS-CH

Le GAW (Global Atmosphere Watch - Veille de l’atmosphère globale) et le GCOS (Global Climate Observing System – Système mondial d’observation du climat) sont deux programmes internationaux. Ils ont été créés pour assurer sur le long terme les observations de la composition chimique de l’atmosphère et de l’ensemble du système climatique et pour garantir l’accès aux données produites. De nombreuses institutions nationales, coordonnées par le Swiss GAW/GCOS Office de MétéoSuisse, mettent en œuvre ces programmes à travers leurs activités.

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Les programmes internationaux – histoire, objectifs et mise en œuvre

Histoire

Le programme Global Atmosphere Watch ou Veille de l’atmosphère globale (GAW) a été formalisé en 1989 par l’Organisation météorologique mondiale (OMM). Il représente une contribution importante à la surveillance de la mise oeuvre de la Convention de Vienne pour la protection de la couche d’ozone et du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone.

Peu après, en 1992, le programme Global Climate Observing System ou Système mondial d’observation du climat (GCOS) a été mis sur pied à l’initiative de plusieurs institutions (OMM; Commission océanographique intergouvernementale – IOC; Programme des Nations Unies pour l’Environnement – PNUE; Conseil international des sciences – ISC). Dès l’année de sa création, la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC) a reconnu la nécessité de surveiller le climat et incité explicitement toutes les parties à la Convention à promouvoir l’observation systématique du climat. C’est pourquoi le GCOS rapporte à la CCNUCC.


Objectifs du programme GAW

L’objectif du programme GAW est de faire en sorte que l’on dispose d’observations et d’analyses de grande qualité de la composition chimique de l’atmosphère. Celles-ci sont indispensables à l’observation de la couche d’ozone et de la concentration de gaz à effet de serre, mais elles jouent également un rôle dans la surveillance de la qualité de l’air dans les villes. Ces informations permettent notamment de tirer des enseignements importants quant à la santé des populations.

Plus de 100 pays participent au GAW. Le réseau de mesures GAW comprend une trentaine de stations «mondiales», plus de 400 stations «régionales» et une centaine d’autres stations de réseaux associés dans les domaines des gaz à effet de serre, de l’ozone, du rayonnement UV, des aérosols, des gaz réactifs et de la chimie des précipitations. Plusieurs de ces composantes du GAW contribuent également au GCOS.

Sous l’égide de l’OMM, différents pays mènent des activités relevant du GAW. On peut citer par exemple les programmes nationaux de recherche, les coopérations internationales, ainsi que les services fournis par les centres «mondiaux» et «régionaux» de contrôle de la qualité et de calibration fonctionnant sur mandat de l’OMM. La mission principale de ces centres est d’aligner les observations avec les standards mondiaux de référence. Ils garantissent la compatibilité des différents réseaux de mesures grâce à des mesures comparatives et réalisent des contrôles réguliers de la qualité.

Objectifs du GCOS

Le GCOS a pour objectif d’assurer une observation systématique et de grande qualité du climat. En effet, il est indispensable de disposer de longues séries d’observations de variables telles que les glaciers ou la température de l’air pour identifier les transformations du système climatique.

Dans plus de 130 pays, il existe des bureaux nationaux GCOS. Le programme GCOS vise à garantir que toutes les observations et informations requises au sujet du climat soient systématiquement recueillies et fournies à toutes et tous les utilisatrices et utilisateurs.

L’établissement d’une liste de «variables climatiques essentielles» (ou ECV, «Essential Climate Variables») est un aspect important du programme GCOS. La liste des ECVs définit les variables à observer dans le cadre du programme. Actuellement, le GCOS spécifie 55 ECV. Cette liste comporte des variables atmosphériques, terrestres et océaniques jouant un rôle décisif dans la caractérisation du système climatique terrestre.

Associées aux observations et aux analyses réalisées dans le cadre du programme, des modélisations permettent d’évaluer l’évolution future du climat. Ces informations sont cruciales pour prendre des décisions éclairées quant à l’atténuation du changement climatique et aux mesures à prendre pour s’y adapter. Le GCOS apporte donc ainsi une contribution essentielle au travail du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).

Mise en œuvre des programmes:

Le GAW comme le GCOS respectent des règles strictes concernant la qualité, la comparabilité et la disponibilité des mesures effectuées. Des plans de mise en œuvre consignent ces exigences et fournissent une base solide pour la réalisation des deux programmes. Y figurent notamment les stratégies, définitions, critères et standards mondiaux permettant une observation systématique de l’atmosphère et du système climatique dans son ensemble.

Le premier plan de mise en œuvre du GAW a été publié par l’OMM en 2001. Depuis, ce plan est actualisé tous les sept ans environ. En ce qui concerne le GCOS, un remaniement régulier du plan de mise en œuvre est exigé par la CCNUCC. Le premier a été publié en 2004, et sa mise à jour a lieu tous les cinq à six ans. La publication du plan de mise en œuvre du GCOS s’accompagne de celle d’un rapport contenant des exigences spécifiques relatives aux observations/ECVs, par exemple des indications concernant la résolution spatiale.

Les plans de mise en œuvre actuels du GAW et du GCOS ainsi que les exigences relatives aux ECV peuvent être consultés sur le site de l’OMM.

Mise en œuvre nationale

Les programmes suisses

Le GAW et le GCOS sont des programmes internationaux. Leurs plans respectifs de mise en œuvre servent de base à leur concrétisation au niveau national, qui se fait en Suisse dans le cadre des programmes GAW Suisse (GAW-CH) et GCOS Suisse (GCOS-CH). De multiples institutions partenaires participent à la réalisation de ces programmes nationaux. L’atmosphère étant une sphère pertinente pour les deux programmes, certaines de ces institutions jouent un rôle actif à la fois dans la mise en œuvre du GAW-CH et dans celle du GCOS-CH. La coordination des deux programmes en Suisse est assurée par le Swiss GAW/GCOS Office de MétéoSuisse.

GAW-CH

En 1994, le Conseil fédéral a décidé la participation de la Confédération au programme GAW de l’OMM. Différentes institutions, pour la plupart suisses, assurent dans le cadre du GAW-CH le suivi de nombreux composés chimiques dans l’atmosphère. Certaines de ces institutions exploitent également des centres internationaux de contrôle de la qualité et de calibration des observations réalisées dans les stations «mondiales» GAW. En outre, encore d’autres institutions apportent leurs appui au renforcement des capacités (capacity building) dans d’autres pays lors de la réalisation de mesures, par exemple. Grâce à la GAW-CH Community, la Suisse fait ainsi partie des membres les plus actifs dans la mise en œuvre du programme international.

Les observations relatives à l’atmosphère, comme celles de l’ozone, des aérosols et du rayonnement atmosphérique, sont réalisées entre autres par des stations de mesures. La station de recherche du Jungfraujoch, en Suisse, est l’une des 30 stations GAW «mondiales». Par ailleurs, quatre des quelque 400 stations GAW «régionales» se trouvent également en Suisse, à Arosa, Payerne, sur le Rigi et à Thalwil.

La plateforme internationale GAW Station Information System GAWSIS fournit des descriptions détaillées et des informations sur toutes les stations suisses et internationales du réseau. Gérée par MétéoSuisse, cette plateforme est développée en étroite collaboration avec l’OMM. Elle recueille les métadonnées de toutes les stations GAW du monde et les met à disposition de manière centralisée. Elle représente ainsi une contribution importante à la sécurisation des données et à leur diffusion.

Dans le cadre du GAW-CH, quatre autres centres internationaux de contrôle de la qualité et de calibration («mondiaux» et «régionaux») sont exploités par des institutions suisses. Deux centres situés au Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa) apportent leur appui aux pays dans lesquels le GAW est mis en œuvre dans les domaines de l’ozone troposphérique, du monoxyde de carbone, du méthane et du dioxyde de carbone: le World Calibration Center (WCC-Empa) et le GAW Quality Assurance/Scientific Activity Center (QA/SAC Switzerland). Par ailleurs, l’Observatoire physico-météorologique de Davos exploite le Centre mondial du rayonnement (PMOD/WRC), qui propose des services de calibration dans les domaines du rayonnement et de la turbidité atmosphérique. Le Central Calibration Laboratory de l’Institut fédéral de métrologie (CCL METAS) produit et valide des gaz de référence pour dix composés organiques volatils halogénés. Il contribue ainsi à la qualité de l’observation de ces composés.

Les coopérations internationales sont un autre aspect important du programme GAW. Le renforcement des capacités favorise tout autant le transfert de connaissances que l’extension du réseau mondial de mesures dans les pays situés dans les lacunes géographiques de ce réseau. Dans le cadre du GAW-CH, MétéoSuisse soutient des sondages réguliers d’ozone effectués à Nairobi (Kenya), avec des analyses de qualité et des formations régulières proposées au service météorologique kenyan (Kenya Meteorological Department).

GCOS-CH

Par la ratification du Protocole de Kyoto en lien avec la CCNUCC, le Conseil fédéral a décidé en 2002 la participation de la Suisse au programme GCOS. Dans le cadre du GCOS-CH, différentes institutions réalisent des observations de qualité du climat et mettent les données qui en résultent à la disposition des utilisatrices et utilisateurs.

L’observation du climat a une longue tradition en Suisse. La série la plus longue d’observations climatiques systématiques a démarré en 1808 et se compose de données phénologiques sur la date d’éclosion des bourgeons d’un marronnier d’Inde à Genève. Aujourd’hui, de nombreuses institutions fournissent des données de mesure de grande qualité sur 34 ECV dans le cadre du GCOS-CH. Ces données sont enregistrées, traitées et mises à disposition au public en continu. Le rapport d’inventaire du système national d’observation du climat GCOS-CH donne une vue d’ensemble des ECV mesurés en Suisse.

Outre les observations climatiques en elles-mêmes, la sécurisation et la diffusion des données revêtent elles aussi une grande importance pour que toutes les personnes intéressées puissent y accéder. Dans le cadre du GCOS-CH, trois centres de données internationaux sont gérés par des institutions suisses. Le World Glacier Monitoring Service (WGMS), basé à l’Université de Zurich, collecte des observations standardisées sur les fluctuations des glaciers à l’échelle mondiale. La base de données Global Energy Balance Archive (GEBA) à l’École polytechnique fédérale de Zurich, recueille les mesures des flux d’énergie à la surface de la Terre collectées dans le monde entier. Par ailleurs, la base de données Euro-Climhist au sein de l’Université de Berne, fournit des données climatiques historiques allant du Moyen-Âge à l’époque actuelle.

Les données collectées dans le cadre du GCOS-CH forment la base des services climatiques fournis en Suisse, ce qui leur confère une grande importance. Le GCOS-CH apporte ainsi un soutien direct aux activités du NCCS (National Center for Climate Services), le réseau de la Confédération dédié aux services climatiques.

29 institutions partenaires conjuguent leurs efforts pour mettre en œuvre le GAW-CH et le GCOS-CH. Elles assurent ainsi une surveillance de grande qualité et systématique de l’atmosphère et du système climatique, et gèrent des centres internationaux de données, de contrôle de la qualité et de calibration. Parmi ces institutions partenaires figurent notamment des hautes écoles, des instituts de recherche, mais aussi d’autres offices fédéraux. Toutes partagent un même objectif: effectuer des observations continues et de grande qualité sur l’atmosphère et le système climatique, les réguler, les traiter, les archiver, et enfin les diffuser.

Le Swiss GAW/GCOS Office de l’Office fédéral de météorologie et de climatologie MétéoSuisse, coordonne les observations de l’atmosphère et du climat en Suisse en soutien aux institutions partenaires nationales. MétéoSuisse remplit cette mission, qui lui a été confiée par deux décisions du Conseil fédéral, depuis 1994 pour le GAW-CH et depuis 2006 pour le GCOS-CH.

Organe de coordination, le Swiss GAW/GCOS Office a les responsabilités suivantes:

À l’échelon national:

  • Identifier les séries de mesures risquant d’être interrompues et prendre les mesures requises pour garantir leur poursuite sur le long terme
  • Identifier les centres internationaux de données et de calibration en Suisse dont le fonctionnement risque d’être interrompu, et prendre les mesures requises pour garantir leur pérennité
  • Coordonner la réalisation du plan de mise en œuvre du GCOS, de la stratégie du GCOS Suisse et du plan de mise en œuvre du GAW sous la conduite du Swiss GAW/GCOS Scientific Steering  Committee (Stratégie du GCOS Suisse 2017–2026)
  • Soutenir et accompagner le travail du Swiss GAW/GCOS Scientific Steering Committee
  • Coordonner les institutions partenaires nationales, par exemple à travers l’organisation de rencontres nationales de coordination
  • Établir, actualiser et mettre à jour un inventaire du Système national d’observation du climat récapitulant et décrivant les séries climatiques pertinentes ainsi que les centres internationaux de données et de calibration gérés par des institutions suisses

À l’échelon international:

  • Servir d’interlocuteur aux secrétariats internationaux du GAW et du GCOS
  • Faciliter les échanges avec les services nationaux de coordination GAW et GCOS d’autres pays et avec d’autres institutions
  • Soumission de rapports à la CCNUCC, notamment en rédigeant des rapports sur l’observation du climat en Suisse
  • Participer à la conférence annuelle des parties à la CCNUCC (Conference of the Parties COP) en tant que membre de la délégation nationale

Contact

Pour toute question, contactez le Swiss GAW/GCOS Office à l’adresse suivante :

gaw-gcos@meteoswiss.ch

En assurant la coordination des deux programmes à l’échelon national, MétéoSuisse agit sur mandat légal, conformément aux articles 4 et 5 de l’ordonnance sur la météorologie et la climatologie (OMét).

Le Swiss GAW/GCOS Office mène ses activités de coordination sous la conduite d’un comité de pilotage indépendant (Swiss GAW/GCOS Scientific Steering Committee), dont les missions sont les suivantes:

  • Diriger et accompagner la mise en œuvre des programmes en s’appuyant sur les plans de mise en œuvre du GAW et du GCOS ainsi que sur la Stratégie du GCOS Suisse (voir: Stratégie GCOS Suisse)
  • Sélectionner les projets contribuant à ces plans de mise en œuvre qui bénéficieront du soutien de MétéoSuisse dans le cadre du GAW-CH et du GCOS-CH (see: GAW-CH and GCOS-CH supported activities)
  • Identifier et promouvoir les synergies avec des activités nationales et internationales apparentées.

Le Swiss GAW/GCOS Scientific Steering Committee compte sept membres dont l’expertise couvre un large spectre de sciences liées à l’atmosphère et aux systèmes climatiques:

  • Prof. Dr Thomas Stocker (Président; Université de Berne)
  • Dr Brigitte Buchmann (Empa)
  • Dr Jörg Klausen (MétéoSuisse)
  • Prof. Dr Christoph Schär (EPF de Zurich)
  • Prof. Dr Julia Schmale (EPFL)
  • Prof. Dr Jan Seibert (Université de Zurich)
  • Vacant

Documents de référence

Documents de réunion (SSC, rencontres nationales GAW-CH/GCOS-CH,...)

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