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Modélisation du climat
CLIM

Températures de surface sur la grille standard du modèle couplé IPSL-CM4 (ORCA 2.0)

Comprendre les variations climatiques, de la Terre boule-de-neige au climat du futur

 

Les enregistrements paléo-environnementaux montrent que le climat de la Terre a beaucoup varié au cours de son histoire. Etre capable de représenter ces variations climatiques à l’aide de modèles, c’est en comprendre les mécanismes. La modélisation des paléoclimats constitue donc :

 une évaluation de notre compréhension du système climatique, telle que « résumée » dans nos modèles, en se basant sur des climats différents de ceux utilisés pendant la phase de développement du modèle (principalement le climat actuel)
 une aide à l’interprétation des enregistrements paléo-climatiques en proposant des mécanismes pour les changements reconstruits

Notre équipe consacre ses travaux de recherche à la modélisation des paléoclimats, des climats très anciens comme les épisodes de Terre « Boule de neige » au Néoprotérozïque ou les climats chauds de l’Eocène aux climats du Quaternaire, oscillant entre périodes glaciaires et interglaciaires. Elle met en regard ces changements climatiques passés et les changements climatiques prévus pour le futur.

Le projet PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Project), projet international de comparaison de simulations paléoclimatiques, est coordonné par des membres de l’équipe depuis ses débuts.

 

Méthodes

 

Notre équipe utilise des modèles existants et en développe d’autres. Au fil des années, nous avons ainsi développé une hiérarchie de modèles climatiques allant des modèles conceptuels aux modèles de circulation générale généralement utilisés pour la prévision climatique.

Une spécificité de notre équipe est d’utiliser ou de développer des outils permettant de modéliser les variables mesurées: traceurs océaniques, isotopes de l’eau et du carbone. Ceci est en effet indispensable pour la comparaison aux enregistrements et leur interprétation.

Nos modèles tournent sur les ordinateurs de bureau pour les plus petits, sur des machines de calcul plus puissantes installées au LSCE pour les modèles de complexité intermédiaire et sur les super-calculateurs du TGCC pour les modèles les plus complexes.

Pour simuler des climats différents de l’actuel, nous procédons en général par modification des conditions aux limites des modèles des fluides atmosphériques et océaniques et des forçages tels que les caractéristiques de l’énergie reçue du soleil, la teneur en gaz à effet de serre.

 

Les modèles développés et/ou utilisés dans l’équipe

 

Modèles conceptuels : ex. Maximum de Production Entropie
CLIMBER+isotopes+calottes glaciaires
iLOVECLIM
FOAM à LMDZ à GRISLI
IPSL_CM
MIT-GCM

 

Applications

 

Relation paléontologie/archéologie

 

Cycle carbone long terme/erosion…

 

Quaternaire

projet PMIP

- Holocène
- Dernier Maximum Glaciaire
- Dernier interglaciaire

Simulations périodes stades 3 et 4

Simulations transitoires iLOVECLIM et CLIMBER

 

Pré-quaternaire

- Pliocène Moyen
- Miocène
- Terre boule de neige

 

Maj : 05/01/2017 (7)

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