La circulation méridienne de renversement de l’Atlantique (AMOC) est un phénomène responsable du transport de la chaleur océanique vers le nord à travers l’océan Atlantique. Ce processus influence de manière significative le climat océanique de l’Arctique et de l’Atlantique Nord et le climat continental eurasien. Le transport de chaleur transéquatorial correspondant vers le nord détermine également l’emplacement de la zone de convergence intertropicale (ITCZ), affectant la distribution globale de l’énergie et des précipitations. Les changements dans le flux de chaleur net à la surface de l’océan jouent un rôle important dans la modulation de la variabilité de l’AMOC et donc du climat régional et mondial. Cependant, la propagation des flux de chaleur de surface simulés est encore importante et la sous-estimation de l’AMOC est courante, en raison de processus dynamiques mal représentés impliquant des interactions multi-échelles dans les simulations du modèle.
Publier leur travail dans Avancées des sciences de l’atmosphère, Le professeur Chunlei Liu et des collaborateurs de l’Université de l’océan du Guangdong, de l’Université de Reading et de l’Université de Cambridge ont présenté de nouvelles découvertes sur les raisons pour lesquelles la perte de chaleur au-dessus de l’Atlantique Nord est sous-estimée dans les simulations de modèles climatiques atmosphériques de pointe.
Dans leur étude, l’ensemble de données DEEPC (Diagnosing Earth’s Energy Pathways in the Climate system) est utilisé comme « vérité » à des fins de comparaison. Le jeu de données DEEPC est construit en utilisant la méthode de conservation de l’énergie. Cet ensemble de données a été largement utilisé par les climatologues au sein de la communauté des chercheurs car il fournit un accord raisonnable concernant le transport de chaleur océanique déduit avec les observations in situ RAPID (Rapid Climate Change-Meridional Overturning Circulation and Heat flux array) en termes de variabilité et de quantité.
« La perte de chaleur de la moyenne d’ensemble AMIP6 au nord de 26 ° N dans l’Atlantique est d’environ 10 watts par mètre carré de moins que DEEPC, et le transport de chaleur méridien déduit est d’environ 0,3 pétawatts (1 pétawatt = 1015 watts) inférieur aux 1,22 pétawatts de RAPID et DEEPC », a déclaré le co-auteur, le Dr Ning Cao. « Ces résultats peuvent aider la communauté des chercheurs à interpréter plus précisément les simulations et projections historiques produites par les modèles contemporains. »
Après une enquête plus approfondie, l’équipe a constaté que la faible résolution horizontale du modèle produisait des écarts entre les simulations. Ils ont montré qu’en augmentant la résolution, il est possible d’améliorer les simulations de flux de chaleur de surface au nord de 26°N et le transport de chaleur inféré à 26°N dans l’Atlantique.
« Bien qu’il y ait des problèmes dans les simulations, le modèle climatique joue toujours un rôle important dans la recherche sur le changement climatique », a déclaré le professeur Liu. « Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour améliorer les simulations de modèles de flux de surface, et des recherches visant à réduire l’incertitude des flux d’observation sont également en cours grâce à une collaboration avec l’Université de Reading et le Met Office britannique. »
Chunlei Liu et al, Écarts dans les flux de chaleur de surface nets océaniques simulés au-dessus de l’Atlantique Nord, Progrès des sciences de l’atmosphère (2022). DOI : 10.1007/s00376-022-1360-7