Les modèles de circulation générale jouent un rôle important dans la recherche et la prévision du changement climatique. Il est donc extrêmement important d’évaluer leurs performances au fur et à mesure de leur développement et de leur raffinement.
La « mémoire » climatique est un concept bien connu en climatologie. Il fait référence aux effets des sous-systèmes qui réagissent lentement (par exemple, l’océan) à l’état du climat dans le futur. Les caractéristiques de mémoire à long terme dans les séries de température de l’air sont largement utilisées pour évaluer les performances des modèles.
Cependant, les modèles les plus récents et à la pointe de la technologie, c’est-à-dire ceux inclus dans la dernière phase (phase 6) de l’intercomparaison de modèles couplés – un effort international visant à améliorer les modèles climatiques en comparant leurs sorties avec les observations – n’ont pas encore faire l’objet d’une évaluation complète de cette manière.
Pour aider à combler cette lacune dans les connaissances, la mémoire à long terme de la série de températures de l’air à la surface de la terre de 60 modèles de ce type a été évaluée par le groupe du Dr Fenghua Xie de l’Université chinoise des géosciences, Wuhan, Chine, avec un ensemble de données d’observation comme le référence. Leurs conclusions ont récemment été publiées dans Lettres scientifiques atmosphériques et océaniques.
À l’échelle mondiale, il a été constaté que les modèles peuvent reproduire avec succès les caractéristiques de mémoire à long terme dans les séries de température, avec 38 modèles performants pour simuler la mémoire à long terme de la température moyenne globale. En termes de distribution latitudinale, la mémoire à long terme est la plus forte près de l’équateur et l’hémisphère sud montre une mémoire plus forte que l’hémisphère nord.
Cette variation avec la latitude s’est reflétée dans les 60 modèles, mais deux modèles en particulier (les derniers modèles du Centre National de Recherches Météorologiques de France et du Hadley Centre du Met Office du Royaume-Uni) ont donné les meilleurs résultats.
À l’échelle régionale, des différences significatives ont été trouvées dans les régions équatoriales et côtières, soit en comparant les observations avec chaque modèle individuel ou la moyenne d’ensemble de tous les 60. Une analyse plus approfondie a révélé que ces biais peuvent être enracinés dans la simulation imparfaite par les modèles de les processus couplés entre les océans et l’atmosphère, tel que le modèle de l’Institut Max Planck avait une période de moins de 8 ans alors qu’il n’a pas pu être trouvé dans l’observation.
« Le phénomène de la mémoire à long terme dans les séries de températures est d’une grande importance pour la prévision climatique et l’étude du changement climatique », déclare l’auteur correspondant de l’étude, le Dr Xie. « Par conséquent, les biais de simulation liés à la mémoire à long terme peuvent être l’une des sources d’incertitude dans le changement climatique régional. »
Plus d’information:
Linzhi Li et al, Sur la caractéristique de mémoire à long terme des températures de l’air à la surface de la terre : quelle est la performance des modèles CMIP6 ?, Lettres scientifiques atmosphériques et océaniques (2022). DOI : 10.1016/j.aosl.2022.100291