Sciences à Cœur Sorbonne Universités Le climat : enjeux scientifiques et sociétaux #SciencesACoeur Jeudi 12 février 2015 Regards croisés autour de la confiance : des modèles climatiques et des hommes Jean-Louis DUFRESNE Laboratoire de météorologie dynamique Hélène GUILLEMOT Centre Alexandre Koyré

Partie I Confiance par le développement des modèles et l’analyse de leurs résultats. Plan de l’exposé  Qu'est ce qu'un modèle numérique de climat  Comment construit-on et développe-t-on un modèle  Comprendre les résultats des modèles  Déterminer les résultats robustes de ceux incertains

Le modèle "Système Terre" de l'IPSL Chimie et aérosols (INCA/Reprobus) Végétation, surface (ORCHIDEE) Atmosphère (LMDZ) Biogéchimie marine (PISCES) Glace de mer (LIM) Océan (OPA) Coupleur (OASIS)

Film animation simulation à télécharger depuis: Il peut être vue via: modelisation-climatique SERA INTEGRE A LA FIN ET EN LECTURE AU CLIC

Construire et améliorer les modèles Simuler la circulation de l'atmosphère et de l'océan Maillages sur la sphère Schémas de transport assez précis Schémas de transport diffusif

Construire et améliorer les modèles Modéliser les phénomènes sous-maille

Exemple: La couche limite atmosphérique convective (Atkinson & al., 1996) couche de surface instable: diffusion couche mélangée: cellules convectives couche d'inversion: overshoot atmosphère libre

Modéliser les phénomènes sous-mailles

Comprendre les résultats des modèles L'effet de serre Absorption de l'atmosphère en fonction du CO 2 Concentration de CO 2 (ppm) Absorption moyenne 1 (Dufresne Treiner 2012)‏ Paradoxe: pourquoi les modèles simulent une augmentation de l’effet de serre avec le CO 2 alors que l’absorption de l’atmosphère n’augmente pas? Analogie de l’effet de serre 1 T1T1 T2T T1T1 1 1 T1T T2T2 T3T3

Comprendre les résultats des modèles Le changement moyen des précipitations Paradoxe: pourquoi les modèles simulent une augmentation des précipitations plus faibles que celle de la vapeur d’eau? ∆Ts ∆Q/Q (%) ∆P/P (%) Changement de la quantité de H 2 O vs changement de la température moyenne de surface Changement des précipitations vs changement de la température moyenne de surface ∆Q/Q (%) ≈ 7.5 ∆Ts ∆P/P (%) ≈ 1.5 ∆Ts

Comprendre les résultats des modèles Le changement moyen des précipitations Paradoxe: pourquoi les modèles simulent une augmentation des précipitations plus faibles que celle de la vapeur d’eau? Adapté de [Trenberth & Fasullo, 2012] Changement moyen des précipitations contrôlé par le bilan d’énergie Cycle de l’énergie (W.m-2)

Résultats robustes versus incertitudes Différences entre résultats de modèles:  Importance de cette dispersion  Raisons de cette dispersion Résultats robustes:  Simulés par les modèles  Compris (guide théorique)  Cohérent avec les observations

Sciences à Cœur Sorbonne Universités Le climat : enjeux scientifiques et sociétaux Merci de votre attention #SciencesACoeur

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Prochain rendez-vous Jeudi 26 février 2015 Regards croisés autour des climats du passé : paléontologie et histoire des sciences Avec Sylvie CRASQUIN, centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements et Sebastian GREVSMÜHL, OSU Ecce Terra #SciencesACoeur