“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 165 — #188
i
i
i
i
i
i
i
i
4. La modélisation en paléoclimatologie
165
aussi reconstructions elles-mêmes. Il est aussi important de disposer de résultats de nombreux modèles pour s’affranchir de l’incertitude liée à l’utilisation
d’un seul modèle.
4.4.4 Expériences de sensibilité
Nous avons vu que les incertitudes des résultats de modèles numériques ont
pour source la formulation des modèles eux-mêmes, puisque ces modèles sont
bâtis sur des hypothèses que l’on pense pertinentes pour le problème donné,
ou sur les conditions imposées au modèle, qui font généralement elles-mêmes
l’objet d’hypothèses, car elles ne sont pas connues avec la précision ou la couverture spatio-temporelle nécessaires. Comment estimer ces incertitudes ? Une
méthode, abordée ci-dessus, consiste à multiplier les modèles utilisés. De la
même manière, si l’on n’est pas sûr des conditions aux limites à imposer au
modèle, ou s’il existe plusieurs jeux de conditions aux limites, on peut effectuer plusieurs expériences, avec des jeux de conditions aux limites différentes,
et comparer les réponses climatiques à ces conditions, puis déterminer si ces
différences de conditions aux limites donnent lieu à des différences dans le
climat simulé. Par exemple, si l’on revient aux simulations climatiques effectuées avec un modèle de circulation générale atmosphérique, on ne connaît
pas, en général, pour une période donnée, les températures de surface des
océans pour tous les mois et tous les points de grille du modèle avec grande
certitude. On fait donc des hypothèses pour reconstruire le cycle saisonnier
des températures de surface océanique à partir des points disponibles, pour
lesquels, en outre, il existe une incertitude sur la reconstruction des températures. Il est possible, avec le modèle, d’effectuer plusieurs simulations basées
sur plusieurs scénarios de température de surface océanique. On peut ensuite
examiner celui qui donne lieu à des températures/précipitations continentales
les plus compatibles avec les reconstructions. On parle alors d’expériences de
sensibilité à la température de surface océanique.
Dans le cas abordé ci-dessus, nous nous sommes intéressés à plusieurs scénarios en termes de températures de surface océanique pour examiner lequel
était le plus réaliste pour la période d’intérêt. D’une manière plus générale, il
est également fort instructif de pouvoir analyser, parmi plusieurs forçages ou
changements de conditions aux limites, la signature, l’influence de chaque forçage. Poursuivons l’exemple du climat du Dernier Maximum glaciaire. Si l’on
utilise un modèle couplé atmosphère-océan, les forçages appliqués au modèle
pour obtenir une simulation du climat de cette période sont :
1) l’insolation ;
2) la teneur en gaz à effet de serre (CO 2 , CH 4 , N 2 O, ou davantage suivant
le modèle) ;
3) l’altitude et l’extension des calottes glaciaires et le changement de la
distribution terre-océan associés aux changements de niveau marin.
i
i
i
i
i
i
i
i
4. La modélisation en paléoclimatologie
165
aussi reconstructions elles-mêmes. Il est aussi important de disposer de résultats de nombreux modèles pour s’affranchir de l’incertitude liée à l’utilisation
d’un seul modèle.
4.4.4 Expériences de sensibilité
Nous avons vu que les incertitudes des résultats de modèles numériques ont
pour source la formulation des modèles eux-mêmes, puisque ces modèles sont
bâtis sur des hypothèses que l’on pense pertinentes pour le problème donné,
ou sur les conditions imposées au modèle, qui font généralement elles-mêmes
l’objet d’hypothèses, car elles ne sont pas connues avec la précision ou la couverture spatio-temporelle nécessaires. Comment estimer ces incertitudes ? Une
méthode, abordée ci-dessus, consiste à multiplier les modèles utilisés. De la
même manière, si l’on n’est pas sûr des conditions aux limites à imposer au
modèle, ou s’il existe plusieurs jeux de conditions aux limites, on peut effectuer plusieurs expériences, avec des jeux de conditions aux limites différentes,
et comparer les réponses climatiques à ces conditions, puis déterminer si ces
différences de conditions aux limites donnent lieu à des différences dans le
climat simulé. Par exemple, si l’on revient aux simulations climatiques effectuées avec un modèle de circulation générale atmosphérique, on ne connaît
pas, en général, pour une période donnée, les températures de surface des
océans pour tous les mois et tous les points de grille du modèle avec grande
certitude. On fait donc des hypothèses pour reconstruire le cycle saisonnier
des températures de surface océanique à partir des points disponibles, pour
lesquels, en outre, il existe une incertitude sur la reconstruction des températures. Il est possible, avec le modèle, d’effectuer plusieurs simulations basées
sur plusieurs scénarios de température de surface océanique. On peut ensuite
examiner celui qui donne lieu à des températures/précipitations continentales
les plus compatibles avec les reconstructions. On parle alors d’expériences de
sensibilité à la température de surface océanique.
Dans le cas abordé ci-dessus, nous nous sommes intéressés à plusieurs scénarios en termes de températures de surface océanique pour examiner lequel
était le plus réaliste pour la période d’intérêt. D’une manière plus générale, il
est également fort instructif de pouvoir analyser, parmi plusieurs forçages ou
changements de conditions aux limites, la signature, l’influence de chaque forçage. Poursuivons l’exemple du climat du Dernier Maximum glaciaire. Si l’on
utilise un modèle couplé atmosphère-océan, les forçages appliqués au modèle
pour obtenir une simulation du climat de cette période sont :
1) l’insolation ;
2) la teneur en gaz à effet de serre (CO 2 , CH 4 , N 2 O, ou davantage suivant
le modèle) ;
3) l’altitude et l’extension des calottes glaciaires et le changement de la
distribution terre-océan associés aux changements de niveau marin.