Océanvignette|Animation montrant les découpages possibles en 5, 4, 3 ou 1 seul océan(s). vignette|Le grand océan planétaire, mis en valeur par la projection de Fuller. Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée comprise entre deux continents. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence brassée par des courants marins. Approximativement 70,8 % de la surface de la Terre est recouverte par l'océan mondial, communément divisé en cinq océans et en plusieurs dizaines de mers.
CryosphèreNOTOC La cryosphère, du grec kryos (froid, glace), est un terme désignant toutes les portions de la surface des mers ou terres émergées où l'eau est présente à l'état solide. Pour le Rapport spécial « The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate » publié par le GIEC en 2019, la cryosphère inclut les volumes de neige, les glaciers, les inlandsis, les banquises, les icebergs, la glace de mer, de lac et de rivière, et de façon temporaire ou permanente les sols gelés (pergélisol/permafrosts, selon les saisons).
Contenu thermique des océansvignette|320x320px| Plus de 90 % de l'énergie thermique qui s'est accumulée sur Terre à cause du réchauffement climatique depuis 1970 est stockée dans l'océan. En océanographie et en climatologie, le contenu thermique des océans (CTO), en anglais Ocean heat content (OHC), est l'énergie absorbée par l'océan, où elle est stockée pendant des périodes de temps indéfinies sous forme d'énergie interne ou d'enthalpie.
VentLe vent est le mouvement d'une partie du gaz constituant une atmosphère planétaire située à la surface d'une planète. Les vents sont globalement provoqués par un réchauffement inégalement réparti à la surface de la planète provenant du rayonnement stellaire (énergie solaire) et par la rotation de la planète. Sur Terre, ce déplacement est essentiel à l'explication de tous les phénomènes météorologiques. Le vent est mécaniquement décrit par les lois de la dynamique des fluides, comme les courants marins.
Modèle de circulation généraledroite|vignette|Modèle de circulation générale GEOS-5 (Goddard Earth Observing System Model) développé par la NASA. Un modèle de circulation générale (en anglais, general circulation model ou GCM) est un modèle climatique. Il s'appuie sur les équations de Navier-Stokes, appliquées à une sphère en rotation ainsi que sur des équations d'équilibre de la thermodynamique pour inclure les sources d'énergie (rayonnement, changement de phase). Ceci permet de simuler à la fois la circulation atmosphérique mais aussi la circulation océanique.
Sciences de l'atmosphèreLes sciences de l'atmosphère désignent le terme général utilisé pour désigner l'étude de l'atmosphère, ses procédés, les effets que d'autres systèmes ont sur l'atmosphère, ainsi que les effets qu'a l'atmosphère sur ces mêmes systèmes. La météorologie inclut la chimie atmosphérique et la physique de l'atmosphère, et se concentre principalement sur les prévisions météorologiques.
Sciences de la TerreLes , ou , regroupent les sciences dont l'objet est l'étude de la Terre (surface terrestre et Terre interne, eau, air, biosphère) et de son environnement spatial. En tant que planète, la Terre sert de modèle à l'étude des planètes telluriques. Depuis que des sondes spatiales permettent d'explorer d'autres objets du système solaire, la planétologie est aussi classée parmi les sciences de la Terre. Celle-ci étudie notamment la Lune, les planètes et leurs satellites naturels, les astéroïdes, les météorites et les comètes.
Système climatiquethumb|Carte simplifiée des climats mondiaux. Le système climatique est l'ensemble des interactions entre l'atmosphère, l'océan, la cryosphère, la lithosphère et la biosphère de la Terre, qui sous l'effet du rayonnement solaire détermine le climat de la planète. Le système climatique de la Terre est surtout dirigé par deux éléments : l’atmosphère et l’océan. Ces deux masses d’eau et d’air règnent toutes deux sur l’ensemble du système climatique mondial et les climats sont générés par un échange important d’énergie entre ceux-ci.
Élévation du niveau de la merL' est un phénomène observable au niveau mondial depuis le début du , qui résulte du réchauffement climatique. Le niveau moyen des océans augmente de entre 1901 et 2018, la moitié de cette hausse étant observée après 1980. Le rythme annuel, en 2020, est estimé à plus de par an. Les mesures sont effectuées principalement par deux moyens : les marégraphes, installations fixes à terre, et l'altimétrie satellitaire. Le niveau des océans est lié au climat et plus précisément à la température moyenne à la surface de la Terre.
Relevés de température instrumentaleLes relevés de température instrumentale fournissent la température du système climatique de la Terre à partir du réseau historique de mesures in situ de la température de l'air en surface, et de la température de la surface des océans. Les données sont collectées dans des milliers de stations météorologiques, de bouées et de navires dans le monde entier. Le plus vieux relevé de température est une série de données météorologiques en Angleterre, qui a commencé en 1659. Les relevés à l'échelle quasi-planétaire ont lieu depuis 1850.
Glaciologievignette|La moraine latérale d'un glacier rejoignant le glacier du Gorner (Alpes suisses). La glaciologie est une science de la Terre qui étudie la nature physique et chimique des systèmes glaciaires et périglaciaires. Il s'agit donc de l'étude de la cryosphère, c'est-à-dire de tout ce qui a trait aux glaciers, à la glace et aux phénomènes liés à la glace comme le pergélisol, la transformation de la neige en névé puis en glace, les interactions air-neige, etc.
Carotte de glaceUne carotte de glace est un échantillon, retiré de calottes glaciaires, formé par compression de couches de neige successives, année après année : une découpe verticale de glace contient donc des couches de plus en plus anciennes à mesure qu'on s'enfonce vers le centre de la Terre. Les propriétés de formation de la glace, les composés et éléments chimiques qui s'y trouvent peuvent être étudiés en vue d'une reconstruction plus ou moins précise du climat des années passées.
Bilan radiatif de la Terrevignette|Réception. Vidéo illustrant les fluctuations des courtes longueurs d'onde, qui permet d'évaluer l'énergie reçue du Soleil par la Terre (26 et ). vignette|Émission. Vidéo illustrant les fluctuations des grandes longueurs d'onde, qui permet d'évaluer l'énergie émise par la Terre (26 et ). Le bilan radiatif de la Terre dresse un inventaire de l'énergie reçue et perdue par le système climatique de la Terre, -atmosphère-océans.
National Center for Atmospheric ResearchLe National Center for Atmospheric Research (ou NCAR) est un institut de recherche américain qui a comme mission d'« explorer et comprendre notre atmosphère et ses interactions avec le Soleil, les océans, la biosphère et l'Homme. » Il reçoit ses fonds du National Science Foundation (NSF), gérés par l'organisme sans but lucratif University Corporation for Atmospheric Research (UCAR). Il reçoit également des fonds d'autres organismes gouvernementaux comme le National Weather Service, et privés.
Classification de KöppenLa classification de Köppen est une classification des climats fondée sur les précipitations et les températures. C'est le botaniste Wladimir Peter Köppen qui l'a inventée en 1900 en combinant la carte mondiale de la végétation publiée en 1866 par Hermann Griesbach et la division du climat en cinq zones par de Candolle. C'est la plus courante des classifications climatiques dans sa version présentée par en 1961. Un très grand nombre d'études climatiques et de publications ont adopté une des versions de ce système.
Modèle climatiqueUn modèle climatique est une modélisation mathématique du climat dans une zone géographique donnée. Historiquement, le premier modèle atmosphérique date de 1950, et a été testé sur le premier ordinateur existant, l'ENIAC. À la date du sixième rapport d'évaluation du GIEC (2021), autour de 100 modèles indépendants étaient utilisés par 49 différents laboratoires de climatologie à travers le monde. Les modèles varient en complexité. Les plus simples permettent de faire des simulations couvrant de plus larges domaines et étendues de temps.
Échelle synoptiquevignette|Carte météorologique à l'échelle synoptique montrant les systèmes météorologiques en Amérique du Nord. L’échelle synoptique est la dimension des phénomènes météorologiques ou océanographiques qui s'étendent sur une vaste portion de la surface de la planète terre. On dit d'un tel phénomène qu'il est synoptique pour indiquer ainsi sa grande dimension, par convention au-delà de . La large proportion des zones de haute et basse pression atmosphérique sont à cette échelle, ainsi que leurs zones frontales.
MétéorologieLa météorologie est une science qui a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations ou le vent dans le but de comprendre comment ils se forment et évoluent en fonction des paramètres mesurés tels que la pression, la température et l'humidité. Le mot vient du grec ancien (« qui est au-dessus de la terre »), qui désigne les particules en suspension dans l'atmosphère et , « discours » ou « connaissance ».
Humid continental climateA humid continental climate is a climatic region defined by Russo-German climatologist Wladimir Köppen in 1900, typified by four distinct seasons and large seasonal temperature differences, with warm to hot (and often humid) summers and cold (sometimes severely cold in the northern areas) winters. Precipitation is usually distributed throughout the year but often does have dry seasons. The definition of this climate regarding temperature is as follows: the mean temperature of the coldest month must be below or depending on the isotherm, and there must be at least four months whose mean temperatures are at or above .
Points de basculement dans le système climatiquevignette|300x300px|Éléments de basculement possibles dans le système climatique. Un point de basculement est un seuil qui, lorsqu'il est franchi, entraîne de grands changements, souvent irréversibles (point de non-retour), qui modifient qualitativement l'état ou l'évolution d'un système. De potentiels points de basculement ont été identifiés dans le système climatique physique ainsi que dans les écosystèmes en interaction.
