Actes - Climato.be

25 ème Colloque de l’Association Internationale de Climatologie, Grenoble 2012MODÈLES DE CLIMATS RÉGIONAUX : POTENTIELS ET LIMITESYves RICHARD 1 , Pascal ROUCOU 1 , Julien CRETAT 2 , Thierry CASTEL 1 etBenjamin POHL 11 Centre de Recherches de Climatologie (CRC), UMR Biogéosciences 6282, CNRS / université de Bourgogne6 Bd. Gabriel, 21000 Dijon, France. yves.richard@u-bourgogne.fr2 Jackson School of Geosciences, Department of Geological Sciences, University of Texas at Austin, USA.Résumé : L'utilisation de Modèles de Climat Régionaux (MCR) se développe, ces derniers offrant despotentialités et des limites que nous analysons. Les travaux réalisés au CRC montrent néanmoins que selon ladurée des simulations (de l'événement météorologique à l'étude du changement climatique), la fenêtregéographique (des tropiques aux régions tempérées), la résolution spatiale (de quelques dizaines de km àquelques centaines de m) et les variables étudiées (température, précipitation, convection atmosphérique, ...), lesconditions d'utilisation varient beaucoup. L'utilisation des MCR requiert ainsi une expertise relativement lourdeà acquérir, nécessitant à la fois recherches collaboratives et continuité.Mots-clés : Modèle de Climat Régional, désagrégation régionale, conditions d'utilisation.Abstract: Regional climate models: potential and limits.Regional Climate Models (RCM), increasingly used, have some potential but also some limitations that arebriefly presented here. Recent studies undertaken at CRC show that associated conditions of use greatly varyaccording to the duration of the simulations (from meteorological case studies to climate change), the spatialdomain (from the tropics to the midlatitudes), the spatial resolution (from a few tens of kilometers to a fewhundred meters) and analyzed variables (air temperature, precipitations, atmospheric convection…). UsingRCMs require thus a given level of expertise acquired through collaborative research and continuity.Keywords: Regional Climate Models, dynamical downscaling, experimental setup.IntroductionLe développement de Modèles de Climats Régionaux (MCR), Meso-NH, RAMS, RegCM,HadRM, MM5, … et de nombreux programmes (PRUDENCE, ENSEMBLE, CORDEX, ...)ont permis la multiplication des études de modélisation dynamique à l'échelle régionale(Giorgi, 2006 ; Laprise, 2008 ; Rummukainen, 2010). Depuis 2005, le CRC, en partenariatavec les méso-centres de calcul de l'Université de Bourgogne (CCUB) et de Haute-Normandie(CRIHAN), a implanté l'un de ces MCR : WRF (Skamarock et al., 2008). Les études réaliséespermettent aujourd’hui d'établir un premier inventaire des potentialités et des limites de cesoutils. Comme les Modèles de Circulation Générale de l’Atmosphère (MCGA), les MCR sontfondés sur les principes physiques de la thermodynamique des fluides, de continuité et deconservation de la masse, assurant une cohérence de l’ensemble des variables simulées,notamment entre l’atmosphère et la surface. Mais, à la différence des MCGA, les MCRopèrent sur une aire limitée. Cela permet d’augmenter la résolution spatiale sans pour autantengendrer des coûts informatiques (temps de calcul et de stockage) exorbitants, et d’améliorerla prise en compte des états de surface (topographie, occupation du sol) et des phénomènessous-mailles (en particulier convection, nuages et turbulence dans la couche limite). Leurphysique plus sophistiquée, qui omet certaines approximations valables uniquement à largeéchelle (comme l'hypothèse hydrostatique, non vérifiée en-deçà de 10 km), permet derésoudre explicitement des champs que les MCGA doivent paramétriser (tels que les orages).Les MCR sont par conséquent adaptés pour (i) désagréger des signaux large échelle deMCGA, i.e. d’accéder à l’échelle des impacts, et (ii) analyser les interactions entre les signauxlarge échelle alimentant les MCR et les mécanismes atmosphériques régionaux non présentsexplicitement dans les MCGA. Induisant une variété de contraintes à l’origine de fortesincertitudes, le principe même des MCR (i.e. se focaliser sur un domaine restreint) imposenéanmoins un protocole expérimental rigoureux et ciblé sur une problématique précise.667