La deuxième génération du modèle couplé climatique global

Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique

La deuxième génération du modèle couplé climatique global (MCCG2), est basée sur la version antérieure du modèle La première génération du modèle couplé climatique global. Les principales modifications apportées concernent d'une part, le changement du paramétrage de mélange océanique d'un schéma de diffusion horizontale et verticale à un schéma de mélange tourbillonaire et isopycnal selon Gent et McWilliams (1990); et d'autre part, une dynamique de glace de mer implémentée suivant Flato et Hibler (1992). De plus, certaines modifications techniques ont été apportées à la procédure de mise à l'équilibre du modèle océanique, ainsi qu'à la procédure d'ajustement des flux de surface. Une description du MCCG2 ainsi qu'une comparaison avec le MCCG1, par rapport à leur réponse respective à l'augmentation du forçage de gaz à effet de serre, est donnée par: Flato et Boer (2000). MCCG2 a été utilisé pour produire des projections d'ensemble du changement climatique en utilisant l'ancient scénario de forçage IS92a, ainsi que les nouveaux scénarios SRES A2 et B2. Les résultats du MCCG2 ont été utilisé dans le récent troisième rapport d'évaluation du GIEC (GIEC, 2001) et dans le programme continu de "Arctic Climate Impact Assessment". Certain résultats sont brièvement discutés ici.

Température à la surface de renouvellement d'air graph

Figure 1: Moyenne annuelle globale du changement de température en surface par rapport à la moyenne de la période 1900-1929, selon la première et deuxième génération du modèle couplé climatique global pour divers scénarios de forçage.

La figure 1 illustre la moyenne annuelle du changement de la température de l'air en surface telle que simulé par le MCCG1 et MCCG2 ; les deux modèles sont forcés par le populaire scénario "IS92a"(augmentation de 1% par année) de l'GIEC. Manifestement, les deux modèles indiquent une réponse globale semblable. Des séries temporellles, obtenues à partir des scénarios de forçage plus récents "A2" et "B2" GIEC SRES, sont également illustrées sur la figure.

Température à la surface de renouvellement d'air colourmap

Figure 2:Moyenne annuelle du changement de température en surface, 1971-1990 et 2041-2060, telle que simulée par la première génération du modèle couplé climatique global (panneau supérieur) et la deuxième génération du modèle couplé climatique global (panneau inférieur).

La figure 2 montre la moyenne annuelle du changement de température en surface entre les périodes 1971-1990 et 2041-2060 obtenus à partir des deux modèles forcés par le scénario "IS92a". On remarque ici des différences entre les deux modèles, principalement causées par le changement du paramétrage de mélange océanique. La distribution asymétrique nord-sud du réchauffement observée dans la simulation du MCCG1 (résultat qualitativement en accord avec d'autres modèles semblables), devient d'avantage symétrique dans la simulation du MCCG2. Cette différence est issue d'un brassage vertical plus vigoureux et à une plus grande profondeur dans l'Océan Austral.

MCCG2 a aussi été utilisé pour produire des simulations du climat pendant le dernier maximum glaciaire il y a environ 18 000 ans (Kim et al. (2002a;b)).

Remerciements

Le développement du MCCG2 fut la réalisation d'un travail d'équipe où participèrent G.M. Flato et G.J. Boer, avec l'aide de W.G. Lee et S. Tinis.

Références

Flato, G.M. and G.J. Boer, 2001: Warming Asymmetry in Climate Change Simulations. Geophys. Res. Lett., 28, 195-198.

Flato, G.M. and Hibler, W.D. III, 1992: Modelling Pack Ice as a Cavitating Fluid. J. Phys. Oceanogr., 22, 626-651.

Gent, P.R. and J.C. McWilliams, 1990: Isopycnal Mixing in Ocean Circulation Models. J. Phys. Oceanogr., 20, 150-155.

IPCC, 2001: Climate Change 2001: The Scientific Basis. J.T. Houghton et al. (eds.), Cambridge University Press, 881pp.

Kim, S.-J., G.M. Flato, G.J. Boer and N.A. McFarlane, 2002a: A coupled climate model simulation of the Last Glacial Maximum, Part 1: transient multi-decadal response. Climate Dynamics, 19, 515-537.

Kim, S.-J., G.M. Flato, G.J. Boer, 2002b: A coupled climate model simulation of the Last Glacial Maximum, Part 2: approach to equilibrium Climate Dynamics, in press.