mémoire - Centre National de Recherches Météorologiques

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Chapitre 4
Dérive climatique des surfaces continentales
Il ressort du chapitre 3 que la plupart des travaux visant à mettre en évidence l’influence des
surfaces continentales sur la variabilité climatique (de l’échelle inter-annuelle à celle des paléoclimats
en passant par les scénarios climatiques) sont plus ou moins idéalisés dans la mesure où les
perturbations introduites sont parfois exagérées et où le signal continental est mis en exergue en
réduisant artificiellement la variabilité totale du système climatique étudié, en particulier en
s’affranchissant de la variabilité océanique. La pertinence de cette approche dépend de la contribution
de la composante négligée à la variabilité totale du phénomène étudié et de la nature passive
(rétroaction) ou active (variabilité interne) de cette contribution. La question est donc de savoir si
certaines de ces études ne relèvent pas tout simplement de la fable de la grenouille et du bœuf. Y’a t’il
une « dérive » dans l’utilisation qui est faite du laboratoire numérique et dans l’interprétation des
observations et/ou des résultats expérimentaux ? Avant d’illustrer ce propos, au travers de quelques
travaux concernant la variabilité des climats de mousson ou la réponse des précipitations dans les
scénarios climatiques, faisons brièvement l’inventaire de ce qui distingue ou au contraire rapproche les
continents des océans du point de vue de la modélisation climatique.
4.1. Les continents sont-ils des océans comme les autres ?
4.1.1. Similitudes et spécificités
A l’instar des océans, les continents échangent avec l’atmosphère de l’eau, mais aussi de
l’énergie, de la quantité de mouvement ou du carbone. Comme eux, ils font aujourd’hui l’objet de
modèles à part entière, que l’on peut utiliser en mode forcé ou coupler à des modèles atmosphériques.
Le mode forcé permet notamment de produire des prévisions ou des scénarios hydrologiques en
forçant directement les surfaces continentales avec les sorties d’un modèle météorologique ou
climatique, voire en superposant les anomalies prévues à un forçage atmosphérique observé. Ce
protocole est notamment utilisé sur des domaines limités afin de produire des prévisions ou des
scénarios hydrologiques à une résolution trop coûteuse pour travailler en mode couplé, ou afin de
réaliser des expériences d’ensemble permettant une approche probabiliste de la prévision. Il est
également employé pour produire des analyses de surface destinées à l’initialisation de prévisions
météorologiques régionales ou globales (Rodell et al. 2004).
Par ailleurs, le mode forcé est utile pour une première étape de validation des MSC (chapitre
3.3), puisqu’il permet de s’affranchir en grande partie des biais rencontrés dans les modèles
atmosphériques. Cette stratégie est également employée pour développer et tester les modèles
océaniques, mais son utilisation en hydrologie continentale est plus récente pour plusieurs raisons.
D’une part, la qualité d’une simulation hydrologique tient avant tout à la qualité du forçage en
précipitations qui demeure l’une des variables les moins bien contraintes dans les analyses
météorologiques. Ainsi, il a fallu attendre 1996 et l’initiative ISLSCP pour disposer pour la première fois
d’un forçage atmosphérique global des MSC. D’autre part, les schémas de surface ayant d’abord été
développés comme des paramétrisations internes aux modèles atmosphériques, leur utilisation en