La prévision des climats futurs

Hervé Le Treut

• Fiabilité et incertitude des modèles: l’exemple des rétroactions atmosphériques.

LMD

Laboratoire de Météorologie Dynamique

Institut Pierre Simon Laplace

Une évolution sans précédent de la composition chimique de l’atmosphère

… même les substituts des fréons

Les aérosols refroidissent la planète … leur effet n’est pas durable

Comment aborder le débat scientifique?

• Des certitudes fortes

• Mais des incertitudes réelles ...

• Convection

• Vapeur d’eau

• Surfaces continentales et cycle du carbone

• Circulation ocanique

• Rôle des nuages

– couverture nuage

– hauteur

– propriétés optiques (contenu en eau, phase, taille des gouttes ou des cristaux, …)

Un équilibre énergétique fragile

Les différences géographiques à l’origine des vents et des courants

Des scénarios futurs

Conclusions from last IPCC report

• Persistent spread in model behaviour:

Des disparités géographiques

Agreement between models is scale dependent

CMIP models

Unmodified for the last 20 years

A range of related feedbacks

• Lapse-rate feedback (depends on convection)• Water-vapour feedback• Land-surface• Cloud feedbacks:

– cover

– height

– optical properties (phase, shape, pattern, overlap, …)

Water vapour feedbacks

The water feedbacks depends on the climate “change” under consideration

Comparisons with Cloud Resolving Models?

F.Guichard,J.L. Redelsperger, CNRM/Meteo-France

The tropical regions: a key investigation area

Strongest radiative feedbacks

“Quasi-stationnary” dynamics

The transition between ascending and descending may constitute a strong feedback

Although not in present GCMs applied to future climate change.Bellon et al

Some qualitative understanding of cloud feedbacks

Opposite feedbacks

Aerosols

CO2

Different models

This qualitative agreement is the result of model improvement in terms of cloud parameterizations

But large QUANTITATIVE discrepancies

Cloud feedbacks are linked with large-scale dynamics

Satellite data provide simple tests that models may not pass.

EU_cloud project

L’océan: un facteur d’irréversibilité?

Une science encore jeune ...

• Des modèles récents

• L’observation satellitaire encore mal exploitée

• La limite toujours changeante entre le connu et l’inconnu offre un espace de manipulation du débat scientifique

Double statut de l’incertitude

Facteur d’indécision, en particulier politique

Traduit un risque difficile à cerner en raison du caractère complexe de systèmes naturels qui sont partiellement chaotiques, et irréversibles