{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "c6991ab8",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Préparation commune des TP Python\n",
    "# Le notebook utilise uniquement les ressources fournies dans le dossier codes/.\n",
    "from pathlib import Path\n",
    "import importlib.util\n",
    "import subprocess\n",
    "import sys\n",
    "\n",
    "REQUIRED_PACKAGES = {'numpy': 'numpy', 'pandas': 'pandas', 'matplotlib': 'matplotlib'}\n",
    "missing = [package for module, package in REQUIRED_PACKAGES.items()\n",
    "           if importlib.util.find_spec(module) is None]\n",
    "if missing:\n",
    "    print(\"Installation des paquets manquants :\", \", \".join(missing))\n",
    "    subprocess.check_call([sys.executable, \"-m\", \"pip\", \"install\", *missing])\n",
    "\n",
    "WORKDIR = Path.cwd().resolve()\n",
    "CODES_DIR = WORKDIR.parent if WORKDIR.name == \"correction\" else WORKDIR\n",
    "TOOLBOX_DIR = CODES_DIR / \"toolbox\"\n",
    "DATA_DIR = CODES_DIR / \"data\"\n",
    "if not CODES_DIR.is_dir():\n",
    "    raise FileNotFoundError(\"Exécutez le notebook depuis le dossier codes/.\" )\n",
    "if TOOLBOX_DIR.is_dir():\n",
    "    sys.path.insert(0, str(TOOLBOX_DIR))\n",
    "\n",
    "DICE_FILE = TOOLBOX_DIR / \"DICE.py\"\n",
    "if not DICE_FILE.is_file():\n",
    "    raise FileNotFoundError(\n",
    "        f\"Module du cours introuvable : {DICE_FILE}. \"\n",
    "        \"Téléchargez le dossier codes complet, avec toolbox/.\"\n",
    "    )\n",
    "\n",
    "print(\"Environnement prêt :\", CODES_DIR)\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "3891191a",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# TP2 — Modèle climatique simplifié et sensibilité\n",
    "\n",
    "**Date de la séance :** mercredi 2 septembre 2026, 10:45–12:45\n",
    "\n",
    "**Objectifs**\n",
    "- Prendre en main le modèle climat-économie DICE\n",
    "- Simuler une trajectoire de référence 2015-2100\n",
    "- Étudier l'effet de la sensibilité climatique (T2XCO2) sur la température\n",
    "- Comprendre l'inertie du système climatique\n",
    "\n",
    "**Prérequis** : TP1, notions de base sur les modèles climatiques simplifiés (bloc carbone / bloc température)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "7859268b",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "import numpy as np, pandas as pd, matplotlib.pyplot as plt\n",
    "import DICE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "a9d28fa6",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Partie 1 — Prise en main du modèle DICE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "199c1788",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Question 1.** Importez DICE, créez les paramètres par défaut et lancez une simulation de référence.\n",
    "\n",
    "*Note technique* : `DICE.update_path` s'utilise avec la signature `update_path(sim, timevec, p)`, où `timevec` est la liste des indices de temps à simuler (typiquement `range(1, p.nT)`, car l'indice 0 correspond à l'état initial 2015)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "5fb8f6a9",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "p = DICE.Params()\n",
    "path = DICE.init_states(p)\n",
    "timevec = range(1, p.nT)\n",
    "path = DICE.update_path(path, timevec, p)\n",
    "print(f\"Simulation de {p.t0} à {p.tT} — {p.nT} périodes de {p.Delta} ans\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "0a449ff1",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Question 2.** Tracez les trajectoires de T_AT (température), E (émissions), M_AT (CO2 atmosphérique) de 2015 à 2100."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "6c6b52af",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "624056a6",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Partie 2 — Sensibilité climatique"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "ef027602",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Question 3.** La sensibilité climatique T2XCO2 mesure le réchauffement à l'équilibre pour un doublement du CO2. Simulez le modèle avec T2XCO2 = 1.5, 3.1 (référence), 4.5. Tracez les trajectoires de T_AT pour les trois cas."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "dc0b9ad4",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "sensitivities = [1.5, 3.1, 4.5]\n",
    "labels = ['T2XCO2 = 1.5°C (faible)', 'T2XCO2 = 3.1°C (référence)', 'T2XCO2 = 4.5°C (élevée)']\n",
    "paths = []\n",
    "for T2X in sensitivities:\n",
    "    p_s = DICE.Params(T2XCO2=T2X)\n",
    "    path_s = DICE.init_states(p_s)\n",
    "    timevec_s = range(1, p_s.nT)\n",
    "    path_s = DICE.update_path(path_s, timevec_s, p_s)\n",
    "    paths.append(path_s)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "ccbd17c5",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE: tracez les trajectoires T_AT pour les trois cas"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "bc8cc040",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Question 4.** Calculez l'écart de température en 2100 entre le cas le plus favorable et le plus défavorable. Que représente cet écart pour la gestion des risques ?"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "15406a0d",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "f1e8762a",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Partie 3 — Inertie climatique"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "8fade537",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Question 5.** Simulez un scénario où les émissions tombent à 0 en 2030 (mu=1 à partir de 2030). La température continue-t-elle de monter ? Pourquoi ?"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "id": "33e1c57e",
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "7f45d529",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Interprétation\n",
    "\n",
    "Répondez en quelques phrases :\n",
    "1. Quelle est la température atmosphérique prévue en 2100 dans le scénario de référence ?\n",
    "2. Pourquoi la sensibilité climatique est-elle une source d'incertitude majeure ?\n",
    "3. Qu'est-ce que l'inertie climatique et quelles sont ses implications pour les risques à long terme ?\n",
    "4. Dans quel sens cette incertitude affecte-t-elle la tarification d'un produit d'assurance catastrophe ?"
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "name": "python",
   "version": "3.10"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}