Sur des échelles de temps longues et en l’absence de perturbations, le système climatique se trouve dans un état d’équilibre énergétique : la Terre ré-émet vers l’espace autant d’énergie qu’elle en reçoit du soleil. Cependant, tout changement dans les forçages externes au système, dû par exemple à des éruptions volcaniques, à des variations de la quantité d’énergie solaire reçue par la Terre ou encore à des perturbations d’origine anthropique, produit un déséquilibre énergétique temporaire ou à long-terme, avec pour conséquence une modification du climat.
Une perturbation majeure à l’œuvre aujourd’hui est le changement de composition de l’atmosphère dû aux émissions de gaz à effet de serre par les activités humaines. Cet effet de serre additionnel dont l’existence remonte au début de la révolution industrielle, mais qui est détectable surtout depuis le milieu du XXe siècle, produit une accumulation de chaleur dans le système climatique et donc un déséquilibre énergétique à l’origine du réchauffement global observé actuellement.
L’amélioration depuis 2-3 décennies des performances des différents systèmes d’observation spatiaux et in situ ainsi que de la modélisation du climat a permis de quantifier ce déséquilibre énergétique, ou excès de chaleur, avec une précision sans cesse croissante.
Aujourd’hui, les mesures de la température de l’océan collectées depuis quelques décennies permettent par exemple d’estimer que 93 % de l’excès de chaleur est stocké dans l’océan. Les 7% restants servant à réchauffer l’atmosphère et les surfaces continentales ainsi qu’à faire fondre les glaces (banquise, glaciers et calottes polaires). Le réchauffement de l’océan et la fonte des glaces continentales ont notamment pour conséquence une hausse du niveau moyen global de la mer…