En France, deux modèles climatiques globaux ont été développés, par le CNRM et par l’IPSL. Ils diffèrent principalement par la composante atmosphérique. Le modèle CNRM-CM3 utilise « Arpège-Climat », une version du modèle de prévision météorologique de Météo-France spécifiquement adaptée pour les études climatiques. La composante atmosphérique du modèle de l’IPSL est « LMDZ », modèle spécifiquement développé pour les études du climat terrestre et des atmosphères planétaires (Mars, Titan, Vénus...). La structure générale des deux modèles, CNRM-CM3 (Salas y Mélia et al., 2005) et IPSL-CM4 (Marti et al., 2005), est la même. Le modèle atmosphérique est couplé, d’une part, à un modèle de surface continentale qui inclut une représentation de la végétation et, d’autre part, avec un modèle océanique qui gère aussi l’évolution de la glace de mer. Du point de vue technique, le couplage atmosphère-océan se fait une fois par jour au travers du coupleur Oasis (Valcke et al., 2004) développé au Cerfacs, alors que le modèle de surface continentale est couplé directement à l’atmosphère, à chaque pas de temps, notamment en raison de la nécessité de décrire explicitement le cycle diurne, c’est-à-dire les variations d’ensoleillement, de température et autres paramètres au cours de la journée.

Comme nous l’avons expliqué, le climat simulé par les modèles est le résultat de l’ajustement entre l’énergie reçue et l’énergie perdue par la Terre, ajustement qui dépend de la façon dont les différents échanges de chaleur et de masse sont représentés. En particulier, une erreur sur les flux de chaleur à la surface des continents ou des océans se traduit directement par un écart entre la température de surface simulée et celle observée. Il y a encore quelques années, ces erreurs sur les flux étaient telles que des corrections ad hoc des flux de chaleur, d’eau ou de tension de vent à l’interface air-mer étaient appliquées à de très nombreux modèles climatiques afin d’éviter que les températures de surface simulées ne s’éloignent trop de celles observées (Giec, 2001). Nous n’appliquons pas ces corrections de flux (de même que la majorité des modèles climatiques actuels) et l’écart entre les températures de surface simulées et observées sera un indicateur de l’erreur sur les valeurs calculées des flux. Même sans ces corrections, les résultats des modèles sont dans l’ensemble nettement meilleurs aujourd’hui qu’il y a cinq ans, ce qui est une bonne illustration des progrès réalisés.

Références

- Giec - Houghton J. T., Y. Ding, D. J. Griggs,M. Noguer, P. J. Van der Linden, X. Dai, K.Maskell et C. A. Johnson (eds.), 2001 : Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution ofWorking Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Royaume-Uni, 881 p.

- Salas y Mélia D., F. Chauvin, M. Déqué, H. Douville, J.-F. Guérémy, P. Marquet, S. Planton, J.-F. Royer et S. Tyteca, 2005 : Description and validation of the CNRM-CM3 global coupled model. Note de centre n° 103 du CNRM,Météo-France, Toulouse.

- Marti O., P. Braconnot, J. Bellier, R. Benshila, S. Bony, P. Brockmann, P. Cadule, A. Caubel, S. Denvil, J.-L. Dufresne, L. Fairhead, M. A. Filiberti, M.-A. Foujols, T. Fichefet, P. Friedlingstein, H. Goosse, J.-Y. Grandpeix, F. Hourdin, G. Krinner, C. Lévy, G. Madec, I. Musat, N. De Noblet, J. Polcher et C. Talandier, 2005 : The new
IPSL climate system model: IPSL-CM4. Note du Pôle de modélisation n° 26, ISSN 1288-1619, 2005, http://igcmg.ipsl.jussieu.fr/Doc/IPSLCM4/.

- Valcke S., A. Caubel, R. Vogelsang et D. Declat, 2004 : OASIS3 ocean atmosphere sea ice soil user’s guide. Tech. Rep. TR/CMGC/ 04/68, Cerfacs, Toulouse.

Source: Livre Blanc Escrime