Les simulations climatiques pour l’Holocène Moyen et le dernier interglaciaire éclairent le futur


Le projet PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Project), initié il y a presque 30 ans, coordonne des simulations de climats-clés du passé pour comprendre les différences par rapport au climat actuel et évaluer les modèles de prévision des climats futurs.

Les premiers résultats de la quatrième phase de PMIP ont été publiés pour l’Holocène Moyen (il y a 6 000 ans) et le dernier interglaciaire (il y a 127 000 ans). Ces deux périodes sont caractérisées par un fort cycle saisonnier du flux solaire dans l’hémisphère Nord, favorisant une grande saisonnalité des températures boréales et des moussons.

Même si les modèles se sont améliorés dans leur représentation du climat pré-industriel, la plupart d’entre eux ne représentent toujours pas de façon satisfaisante l’augmentation de la mousson africaine pendant l’Holocène Moyen, caractérisé par un Sahara humide.

Les simulations du dernier interglaciaire sont une innovation : l’amplification du cycle saisonnier de l’hémisphère Nord est plus importante que pour l’Holocène Moyen. Cette période est caractérisée par une fonte importante de la banquise Arctique en été, quasi-totale avec certains modèles.

Résultats des modèles PMIP4-CMIP6 pour le dernier interglaciaire, il y a 127 000 ans : gauche température, droite précipitations, haut été, bas hiver. Différences par rapport à l’époque pré-industrielle. On observe une forte saisonnalité du climat. D. R.

Résultats des modèles PMIP4-CMIP6 pour le dernier interglaciaire, il y a 127 000 ans : gauche température, droite précipitations, haut été, bas hiver. Différences par rapport à l’époque pré-industrielle. On observe une forte saisonnalité du climat. D. R.

La diversité des réponses des modèles parait liée aux paramétrisations des nuages et de l’albédo de la banquise. Une surface parfaitement réfléchissante a un albédo de 100% (noté aussi 1), la neige fraîche de 80% (0,8) et la surface marine de 20% ± 10% (soit 0,2 ± 0,1 entre 40°N et 40°S).

Des chercheurs ont relié ces résultats à ceux issus des mêmes modèles dans des simulations du futur où la teneur atmosphérique en CO2 augmente de 1 % par an depuis l’époque pré-industrielle. Les étendues de banquise d’été issues des différents modèles lors du doublement de la concentration en CO2 sont linéairement liées à celles obtenues pour le dernier interglaciaire. De telles comparaisons permettront de déterminer les modèles les plus réalistes pour les simulations du futur.

Pour en savoir plus

Le projet PMIP

Références

  • A multi-model CMIP6-PMIP4 study of Arctic sea ice at 127 ka: sea ice data compilation and model differences – Climate of the Past, 17, 37–62, 2021. Masa Kageyama, Louise C. Sime, Marie Sicard, Maria-Vittoria Guarino, Anne de Vernal et al. https://doi.org/10.5194/cp-17-37-2021
  • Large-scale features of Last Interglacial climate: results from evaluating the lig127k simulations for the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6)–Paleoclimate Modeling Intercomparison Project (PMIP4) – Climate of the Past, 17, 63–94, 2021. Bette L. Otto-Bliesner, Esther C. Brady, Anni Zhao, Chris M. Brierley, Yarrow Axford et al. https://doi.org/10.5194/cp-17-63-2021
  • Large-scale features and evaluation of the PMIP4-CMIP6 midHolocene simulations – Climate of the Past, 16, 1847–1872, 2020. Chris M. Brierley, Anni Zhao, Sandy P. Harrison, Pascale Braconnot, Charles J. R. Williams et al. https://doi.org/10.5194/cp-16-1847-2020

Source : INSU-CNRS.

Masa Kageyama, Pascale Braconnot


LSCE-IPSL