Pourquoi les modèles climatiques ne sont pas meilleurs

Écrire dans La science La semaine dernière , un groupe de chercheurs dirigé par Jérémie Mouginot de l'Université de Californie à Irvine, a rapporté que le Glacier Zachary Iström , dans le nord-est du Groenland, se rétrécit rapidement et augmentera l'élévation du niveau de la mer à partir de la calotte glaciaire du Groenland pour les décennies à venir. Le nouvel article comprenait également une déclaration devenue trop courante dans les articles de revues scientifiques sur les effets du changement climatique mondial : le taux de fonte de Zachariae Isstrom était inattendu.

La fonte rapide des principales calottes glaciaires terrestres fait partie des phénomènes qui poussent les climatologues à repenser leurs modèles.

Je pense qu'il est juste de dire que nous voyons des choses que nous ne nous attendions pas à voir si tôt, dit Michel homme , directeur du Earth Systems Science Center de la Penn State University. Parmi les exemples récents cités par Mann : la disparition très rapide de la banquise arctique, la diminution des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique occidental, et la perturbation des schémas de circulation océanique détaillée l'année dernière dans les travaux du groupe de Mann à Penn State. Tous ces changements dépassent le taux de changement prévu dans les modèles climatiques les plus couramment utilisés aujourd'hui.

A l'approche de la les négociations internationales sur le changement climatique qui débutent à Paris le 29 novembre , ces résultats soulèvent une question importante : quelle est la qualité de nos modèles du changement climatique et de ses effets ?

Le glacier Zachariae Isstrom, dans le nord-est du Groenland, rétrécit à un rythme qui a surpris de nombreux scientifiques.

La première chose à garder à l'esprit est qu'après plus de trois décennies, des centaines de millions de dollars et d'innombrables heures de scientifiques investies, les modèles climatiques se sont beaucoup, beaucoup améliorés. Par exemple, les scientifiques ont appris à mieux intégrer les modèles de changements atmosphériques et océaniques pour mieux comprendre l'interaction entre les deux. Et la résolution spatiale des modèles est devenue de plus en plus détaillée, alors même que la loi de Moore alimente les améliorations de la puissance de calcul pour exécuter des simulations avec de plus en plus de points de données. Enfin, de meilleures données d'observation (telles que la fonte du Zachariae Isstrom) permettent aux scientifiques d'améliorer les entrées dans les modèles, ce qui conduit naturellement à de meilleurs résultats.

À un niveau général, ces modèles ont été remarquablement cohérents dans l'établissement d'une relation linéaire entre le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et l'augmentation de la température mondiale. La deuxième chose à retenir, cependant, est que les modèles climatiques ne sont pas de bons prédicteurs d'effets climatiques spécifiques, tels que la fonte de la banquise arctique ou la fréquence des ouragans majeurs dans l'Atlantique Nord.

Il existe deux types de modèles climatiques largement utilisés : les grands modèles compliqués à l'échelle planétaire qui exploitent les capacités de supercalcul des principaux instituts de recherche, généralement connus sous le nom de modèles de circulation générale atmosphère-océan, et les modèles à plus haute résolution qui utilisent les données des modèles de circulation générale. faire des calculs à l'échelle régionale. Environ 40 des modèles de circulation générale ont été utilisés pour la Cinquième rapport d'évaluation , publié par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat en novembre 2014 ; ils sont plus précis pour les prévisions mondiales à long terme, y compris la mesure clé de la sensibilité climatique - la quantité de réchauffement, en température moyenne mondiale, qui se produira lorsque la quantité de carbone dans l'atmosphère doublera par rapport aux niveaux préindustriels. Les modèles plus petits et à haute résolution conviennent mieux pour examiner les effets régionaux probables du changement climatique.

Ainsi, les modèles continuent de s'améliorer. Mais la plupart des climatologues reconnaissent qu'il y a des limites : quelle que soit la sophistication de nos modèles, il y aura toujours un élément irréductible de chaos dans le système climatique de la Terre qu'aucun supercalculateur n'éliminera jamais.

Les modèles deviennent de plus en plus précis en ce sens qu'ils simulent de nombreux processus de manière plus réaliste, explique Reto Knutti, professeur à l'Université Institut des sciences de l'atmosphère et du climat à Zurich qui a été l'un des principaux contributeurs au cinquième rapport d'évaluation. Mais cela dit, tout cela n'a pas vraiment contribué à réduire l'incertitude des projections futures.

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