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Le climat à 360°

Un dossier spécial de Science Actualités

Les scénarios d’évolution du climat

Les projections des climatologues

Comme toute modélisation numérique, celle des climats terrestres repose sur un découpage ou « maillage » de la zone étudiée en sous-parties de 100 x 100 km. Ces mailles sont encore trop larges pour simuler des microprocessus, comme la formation des nuages ou le transport des aérosols, qui ne peuvent donc être représentés de façon explicite. Néanmoins, pour prendre en compte leur influence à grande échelle sur le climat, les chercheurs passent par une méthode empirique, dite de « paramétrisation ». Celle-ci constitue la plus grande source d’incertitude des modèles.

Il existe une quarantaine de modèles dans le monde, dont deux en France. Ce sont les seuls outils permettant de prédire l’évolution du climat futur.

Pour comprendre le fonctionnement de la machine climatique et prédire l’évolution du climat à venir, les scientifiques réalisent des modèles numériques, basés sur des programmes informatiques, qui permettent de simuler dans le temps et dans l’espace divers paramètres (température de l’air, de l’océan, vent, humidité, précipitations…).

La modélisation du climat passe par une mise en équation des phénomènes climatiques à partir de lois physiques. La mécanique des fluides, par exemple, permet de décrire mathématiquement les vents et les courants marins. Initialement élaborés pour la prévision du temps, les modèles de circulation générale de l’atmosphère ont été progressivement enrichis. Aujourd’hui, les modèles dits du système Terre prennent également en compte la composition de l’atmosphère (gaz à effet de serre, aérosols…), les océans, les sols et la dynamique de la végétation, ainsi que le cycle du carbone. 

Il existe une quarantaine de modèles dans le monde, dont deux en France*. Pour développer de tels outils de prévision, les climatologues doivent faire face à de nombreuses difficultés : par exemple, la diversité d’échelles des phénomènes rencontrés ou la complexité des interactions entre les divers composants de l’environnement. D’où parfois des résultats qui diffèrent selon les modèles. Les climatologues préfèrent donc parler de projections climatiques plutôt que de prévisions lorsqu’ils annoncent les résultats de leurs modèles. Pour l’heure, il s’agit des seuls outils permettant d’évaluer les risques climatiques futurs.

* Les modèles du Centre national de recherches météorologiques et de l’Institut Pierre Simon Laplace.


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