Les ombres et les pourcentages dans les sous-tracés sont les fractions de la surface terrestre qui connaîtront une augmentation significative des précipitations (à gauche) et du ruissellement (à droite) dans les projections sans contrainte (bleu) et avec contrainte (rouge). Crédit : IAP
Les projections climatiques sont essentielles pour la planification de l’adaptation et de l’atténuation. Les résultats du dernier cycle du projet de comparaison des modèles couplés, phase 6 (CMIP6) ont été largement utilisés dans les projections climatiques.
Toutefois, un sous-ensemble de modèles CMIP6 est “trop chaud” et le réchauffement prévu en raison des gaz à effet de serre est excessif. Il n’était pas clair auparavant comment résoudre le problème du “modèle chaud” à l’échelle régionale.
Selon une équipe de recherche de l’Institut de physique atmosphérique (IAP) de l’Académie chinoise des sciences, les derniers modèles climatiques CMIP6 ont tendance à surestimer les précipitations et le ruissellement de la mousson d’été afro-asiatique (AfroASM) en raison des biais actuels dans les modèles de réchauffement. En limitant les biais, toutefois, l’augmentation des précipitations correspond à 70 % de la projection brute.
L’étude sera publiée aujourd’hui (10 mai 2022) dans la revue Nature Communications.
L’AfroASM comprend la mousson ouest-africaine, la mousson sud-asiatique et la mousson est-asiatique.
L’équipe de recherche a identifié le principal mode de variabilité parmi les modèles CMIP6 dans la projection des changements futurs des précipitations de l’AfroASM. Ils ont découvert que l’incertitude des projections était liée au biais du contraste thermique interhémisphérique (ITC) actuel. Étant donné que la circulation de la mousson à grande échelle est déterminée par l’ITC en raison des gradients d’énergie statique humide, les modèles présentant une tendance à l’ITC plus importante au cours des trente dernières années ont tendance à prévoir des augmentations de précipitations plus importantes.
Comme la plupart des modèles CMIP6 ont tendance à surestimer les tendances actuelles de l’ITC, l’équipe a corrigé la projection brute en concevant une technique de contrainte émergente. L’augmentation des précipitations dans la projection contrainte est de ~70% de la moyenne d’ensemble des modèles CMIP6. La zone de terre avec une augmentation significative des précipitations est de ~57% de la projection brute.
L’équipe de recherche a étendu son analyse au ruissellement, qui est un miroir de la disponibilité potentielle de l’eau. Dans la projection sous contrainte, ~27% des terres de la région AfroASM connaîtront une augmentation significative de la disponibilité potentielle en eau, ce qui représente ~66% de la projection brute. Au niveau régional, l’impact de la contrainte d’observation est plus prononcé dans la région de la mousson d’Afrique de l’Ouest, où la fraction de la surface terrestre avec une disponibilité en eau accrue est de ~55% de la projection brute.
Cette étude fournit une solution pour aborder le problème du “modèle chaud” à l’échelle régionale. La technique de contrainte émergente présentée dans l’étude est basée sur le lien physique entre une variable modélisée mais observable dans le présent et une variable projetée dans le système climatique futur.
“Cette technique est utile pour corriger le biais des modèles CMIP6 et finalement augmenter la fiabilité de la projection des précipitations dans la région de la mousson d’été afro-asiatique. Le mécanisme physique sous-jacent est l’impact de la sensibilité du climat à l’équilibre sur le contraste thermique interhémisphérique dans les périodes historiques et futures”, a déclaré le Dr ZHOU Tianjun de l’IAP, auteur correspondant de l’étude.
“De plus petites augmentations des précipitations et du ruissellement réduiront probablement le risque d’inondation, tout en posant un défi à la gestion future des ressources en eau”, a déclaré CHEN Ziming, étudiant en doctorat à l’Université de l’Académie chinoise des sciences, premier auteur de l’étude.
Référence : “Observationally constrained projection of Afro-Asian monsoon precipitation” par Ziming Chen, Tianjun Zhou, Xiaolong Chen, Wenxia Zhang, Lixia Zhang, Mingna Wu et Liwei Zou, 10 mai 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-30106-z
L’étude a été soutenue par le Programme national clé de recherche et de développement de la Chine et la Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine.
