Projet de recherche CG/DD1/09 (Action de recherche CG)
Contexte
L’objectif principal du projet du réseau CLIMOD (CLImate MODelling) est de contribuer à l’effort international de recherche visant à une meilleure compréhension du système climatique et à une meilleure évaluation de l’impact des activités humaines sur le climat aux échelles globale et régionale. Deux types d’outils seront mis au service de cet objectif : la modélisation et l’analyse des données.
Objectifs
Quatre équipes de recherche belges participent à ce projet : le Groupe de Modélisation du Climat Global (ASTR-GMCG) et le Groupe de Modélisation du Climat Regional (ASTR-GMCR) de l’Institut d’Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître, le Geografisch Instituut de la Vrije Universiteit Brussel (GI) et la Section de Climatologie Générale de l’Institut Royal Météorologique de Belgique (IRM-SCG).
Les membres du réseau CLIMOD ont à leur disposition un modèle couplé de circulation générale de l’atmosphère et de l’océan (AOGCM), le premier et le seul disponible en Belgique, un modèle atmosphérique régional (RegAM) et un modèle de la calotte glaciaire du Groenland (GISM). Au terme du projet, l’ensemble des chercheurs auront accès à un "modèle communautaire" avancé, auquel chaque équipe aura fourni une composante, et qui sera mis en oeuvre dans un même environnement informatique .
La physique de chaque composante sera améliorée en prenant en compte les derniers progrès de la climatologie. Dans l’AOGCM, on étudiera en particulier les interactions entre la turbulence, la convection, les nuages et le rayonnement dans le but de réduire la dérive observée dans la plupart des modèles similaires. Le traitement du vêlage d’icebergs, du glissement basal et de l’isostasie du lit rocheux sera amélioré dans le modèle de calotte glaciaire. Après une validation approfondie sur le Groenland, le RegAM servira à développer une paramétrisation du budget d’eau de fonte qui sera intégrée dans l’interface de couplage entre le GISM et l’AOGCM. Une version du RegAM à 50 km de résolution sera validée sur l’Europe Occidentale pour le climat présent. Des paramétrisations physiques adaptées à la simulation des événements météorologiques extrêmes (par ex. orages, brouillard) seront testées dans une version du RegAM à plus haute résolution mais limitée à la Belgique. Pour valider ces modèles et mettre en perspective les projections régionales de changement climatique qu’ils simulent pour le futur, deux sources de données seront utilisées : des analyses provenant d’un modèle de prévision numérique du temps et une nouvelle base de données climatiques régionales développée à cet effet .
L’AOGCM et le GISM seront couplés en utilisant la paramétrisation obtenue grâce au RegAM. Le modèle couplé sera alors forcé par le scénario SRES B2 développé par l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), et l’impact du vêlage d’icebergs et de l’eau de fonte sur le niveau moyen des mers et la circulation océanique thermohaline sera étudié. Les résultats de cette simulation couplée seront analysés en portant une attention particulière sur l’Europe Occidentale et l’Atlantique Nord.
Pour raffiner les projections des changements climatiques sur l’Europe Occidentale, la version à 50 km de résolution du RegAM sera imbriquée dans le modèle couplé, et des expériences climatiques portant sur des intervalles de temps (time slice) seront effectuées.
Enfin, on préparera la transition vers un modèle AOGCM encore plus avancé.
Produits et résultats attendus
Le projet fournira aux décideurs belges des estimations plus fiables que précédemment des changements climatiques attendus en Belgique et de l’élévation du niveau moyen des mers. Ces informations seront fournies avec une résolution régionale plus importante que par le passé. Les résultats des simulations de changement climatique seront d’une grande utilité pour la communauté scientifique qui évalue les impacts de ces changements.
Les informations fournies seront les résultats des tests de vérification des modèles, les sorties des simulations du climat futur et la base de données climatiques régionales. Toutes ces informations constitueront une banque de données qui sera accessible à l’ensemble de la communauté scientifique. Elles seront publiées dans la littérature scientifique ainsi que dans les rapports annuels et le rapport final qui seront transmis aux Services Fédéraux des Affaires Techniques, Scientifiques et Culturelles.
Collaboration internationales
Les équipes constituant le réseau CLIMOD participent aux activités de l’IPCC et sont profondément impliquées dans les programmes de recherche internationaux traitant des changements climatiques, tels que le European Environment and Climate Programme et le World Climate Research Programme on Climate Variability and Predictability (CLIVAR).
Des collaborations scientifiques se sont établies avec bon nombre de laboratoires européens. En particulier, ASTR-GMCG/GMCR travaille en collaboration avec le Laboratoire de Météorologie Dynamique du CNRS (Paris). Des collaborations existent aussi avec des laboratoires belges appartenant à d’autres réseaux financés par le programme Global Change et Développement Durable. Par exemple, ASTR-GCMG/RCMG collabore avec l’Institut d’Astrophysique de Liège, qui s’occupe de la modélisation du cycle du carbone, et avec le Centre for Operation Research (CORE) de l’Université catholique de Louvain (Louvain-la-Neuve), qui traite des aspects économiques des changements de climat.
