“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 161 — #184
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4. La modélisation en paléoclimatologie
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MAP (1981). Ces reconstructions étaient le fruit d’un important travail de
synthèse, mais ont assez vite été critiquées, notamment sur les régions subtropicales, où une température plus chaude qu’à l’actuel était reconstruite, et
sur l’Atlantique Nord, où la couverture hivernale de banquise était surestimée.
Ces problèmes étaient partiellement amplifiés par les méthodes d’extrapolation des reconstructions pour chaque site à une couverture globale sur une
grille régulière. Le projet CLIMAP fournissait, en particulier à la demande
des modélisateurs, des reconstructions pour les mois de février et d’août. Or il
est fort possible que les reconstructions basées sur certaines espèces ne soient
pas réellement sensibles à ces mois précis, mais à d’autres facteurs. Ainsi,
manipuler les données pour construire des conditions aux limites pour des
modèles, notamment d’atmosphère, peut s’avérer extrêmement contraignant
pour l’interprétation des enregistrements. En outre, comme ils sont utilisés
pour l’élaboration des conditions aux limites, ils ne peuvent l’être pour la validation du modèle. Il a donc été très intéressant d’utiliser, dès qu’ils ont été
disponibles, des modèles couplés atmosphère océan pour simuler les paléoclimats. Notons au passage, de nouveau, le défi que représentaient les premières
simulations couplées du climat du DMG. Dans ce cas aussi, la première simulation publiée n’était longue que d’une trentaine d’années, ce qui est peu par
rapport au temps de réponse de l’océan profond ! Au sein du projet international PMIP2, huit groupes ont effectué des simulations couplées atmosphère
océan pluri-centenaires, ce qui prouve que ce type d’expériences reste difficile
à effectuer. Cet exemple de la modélisation du climat du DMG montre bien
que la modélisation « réaliste » de ce climat a évolué en fonction des outils et
des forçages disponibles.
Nous avons vu que les incertitudes dans un exercice de simulation « réaliste » d’un climat étaient liées à deux types de facteurs : ceux liés à la formulation du modèle et ceux inhérents au choix des conditions aux limites. Les
deux sections suivantes montrent comment quantifier ces incertitudes, à la fois
par des comparaisons rigoureuses entre les résultats de modèles forcés par des
conditions aux limites identiques, et par des études de sensibilité vis-à-vis de
ces conditions aux limites.
4.4.3.2 Exercices de comparaison des modèles
Comment comparer les résultats de différents modèles ? Ces différences
peuvent être liées aux modèles eux-mêmes, ou aux conditions aux limites
et forçages imposés à ces modèles. Il n’est possible de comparer rigoureusement les résultats de plusieurs modèles qu’en leur assignant les mêmes
conditions aux limites/forçages. De tels exercices ont été proposés à la fois
pour la modélisation des climats actuels à l’aide de modèles de circulation
générale atmosphérique (projet AMIP, Atmospheric Model Intercomparison
Project, http://www-pcmdi.llnl.gov/projects/amip/), puis des modèles couplés, à la fois pour les climats actuels et futurs (projet CMIP, Coupled
Model Intercomparison Project, http://www-pcmdi.llnl.gov/projects/cmip/).
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4. La modélisation en paléoclimatologie
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MAP (1981). Ces reconstructions étaient le fruit d’un important travail de
synthèse, mais ont assez vite été critiquées, notamment sur les régions subtropicales, où une température plus chaude qu’à l’actuel était reconstruite, et
sur l’Atlantique Nord, où la couverture hivernale de banquise était surestimée.
Ces problèmes étaient partiellement amplifiés par les méthodes d’extrapolation des reconstructions pour chaque site à une couverture globale sur une
grille régulière. Le projet CLIMAP fournissait, en particulier à la demande
des modélisateurs, des reconstructions pour les mois de février et d’août. Or il
est fort possible que les reconstructions basées sur certaines espèces ne soient
pas réellement sensibles à ces mois précis, mais à d’autres facteurs. Ainsi,
manipuler les données pour construire des conditions aux limites pour des
modèles, notamment d’atmosphère, peut s’avérer extrêmement contraignant
pour l’interprétation des enregistrements. En outre, comme ils sont utilisés
pour l’élaboration des conditions aux limites, ils ne peuvent l’être pour la validation du modèle. Il a donc été très intéressant d’utiliser, dès qu’ils ont été
disponibles, des modèles couplés atmosphère océan pour simuler les paléoclimats. Notons au passage, de nouveau, le défi que représentaient les premières
simulations couplées du climat du DMG. Dans ce cas aussi, la première simulation publiée n’était longue que d’une trentaine d’années, ce qui est peu par
rapport au temps de réponse de l’océan profond ! Au sein du projet international PMIP2, huit groupes ont effectué des simulations couplées atmosphère
océan pluri-centenaires, ce qui prouve que ce type d’expériences reste difficile
à effectuer. Cet exemple de la modélisation du climat du DMG montre bien
que la modélisation « réaliste » de ce climat a évolué en fonction des outils et
des forçages disponibles.
Nous avons vu que les incertitudes dans un exercice de simulation « réaliste » d’un climat étaient liées à deux types de facteurs : ceux liés à la formulation du modèle et ceux inhérents au choix des conditions aux limites. Les
deux sections suivantes montrent comment quantifier ces incertitudes, à la fois
par des comparaisons rigoureuses entre les résultats de modèles forcés par des
conditions aux limites identiques, et par des études de sensibilité vis-à-vis de
ces conditions aux limites.
4.4.3.2 Exercices de comparaison des modèles
Comment comparer les résultats de différents modèles ? Ces différences
peuvent être liées aux modèles eux-mêmes, ou aux conditions aux limites
et forçages imposés à ces modèles. Il n’est possible de comparer rigoureusement les résultats de plusieurs modèles qu’en leur assignant les mêmes
conditions aux limites/forçages. De tels exercices ont été proposés à la fois
pour la modélisation des climats actuels à l’aide de modèles de circulation
générale atmosphérique (projet AMIP, Atmospheric Model Intercomparison
Project, http://www-pcmdi.llnl.gov/projects/amip/), puis des modèles couplés, à la fois pour les climats actuels et futurs (projet CMIP, Coupled
Model Intercomparison Project, http://www-pcmdi.llnl.gov/projects/cmip/).