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Atteindra-t-on bientôt le summum de la modélisation climatique ?

Crédits : ECMWF / EUMETSAT / SCIENCE.

Il y a quelques décennies, l’idée d’effectuer des simulations climatiques prenant en compte chaque kilomètre carré de notre planète paraissait utopique. Aujourd’hui, elle est à portée de main. Cependant, un financement dans la durée et un partenariat de laboratoires de recherche ambitieux seront nécessaires pour mener à bien ce projet, lequel permettra un bon en avant dans la simulation de phénomènes clés comme les précipitations. C’est du moins ce que soutient une étude publiée dans la revue Nature Climate Change ce 16 juin.

Contrairement aux projections climatiques des températures, les projections pour les précipitations sont sujettes à une incertitude forte et persistante. C’est en particulier le cas pour les évolutions régionales à cause du caractère erratique des mouvements atmosphériques à l’origine des précipitations et la dimension convective de petite échelle qui reste mal résolue par les modèles actuels.

Des investissements dans la durée et un effort de la communauté internationale

Pour espérer des progrès substantiels, une équipe de chercheurs a récemment soutenu que des investissements internationaux forts et maintenus dans la durée étaient nécessaires en vue de former l’expertise adéquate et de parfaire les structures sur lesquelles tournent les modèles. Les scientifiques estiment ce montant à quelque 250 millions de dollars par an, un investissement dérisoire lorsqu’on le rapporte aux dommages d’ores et déjà induits par le changement climatique.

« La base autour de laquelle les modèles climatiques ont été construits au cours des trente dernières années manque de physique fondamentale dont nous savons maintenant qu’elle est essentielle pour des prévisions fiables », relate Julia Slingo, auteure principale de l’étude. En effet, pour pallier l’incapacité des modèles à représenter explicitement les phénomènes de petite échelle, ces derniers usent de paramétrisations, des schémas statistiques simplifiés basés sur l’écoulement de plus grande échelle.

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Crédits : capture vidéo / NASA.

Un summum de la modélisation : les modèles globaux à résolution kilométrique

« La solution est à notre portée : nous devons faire un saut quantique depuis nos modèles climatiques actuels d’une maille de cent kilomètres à des modèles à maille kilométrique », ajoute la chercheuse. « À ces échelles, la physique complexe des systèmes pluviométriques est correctement représentée, avec des conséquences qui vont bien au-delà de l’avenir de notre eau, sur de nombreux aspects du changement climatique ».

Pour faire tourner des modèles de circulation générale à résolution kilométrique sur des périodes allant de plusieurs décennies à plusieurs siècles, des ressources informatiques considérables ainsi qu’une architecture de calculs et de stockage des données novatrices sont indispensables. Enfin, outre un financement massif, ce projet nécessitera vraisemblablement la fédération de plusieurs laboratoires de recherche à travers le monde.

« Le double objectif de net zéro et de résilience climatique nécessite une accélération substantielle de la fourniture d’informations climatiques fiables et exploitables, en particulier pour les plus vulnérables », rapporte Thomas Stocker, coauteur du papier. « Les modèles climatiques actuels ne peuvent pas fournir cela, mais les investissements mondiaux et les partenariats scientifiques dans la modélisation mondiale d’échelle kilométrique en feront une réalité ».