Etude des rétroactions radiatives dans le modèle CNRM.CM5 en réponse à une augmentation de CO2.

O. Geoffroy, A. Voldoire, D. Saint-Martin, D. Salas-Mélia, S. Sénési (CNRM-GAME)

Orateur: O. Geoffroy

exposé

Cette étude présente une analyse de la réponse globale du modèle CNRM.CM5 en réponse à une perturbation radiative induite par une augmentation du CO2 à partir des simulations idéalisées CMIP-5. La réponse de Planck et les rétroactions radiatives (gradient de température, vapeur d'eau, nuages, albédo de surface) sont estimées à partir de la méthode des perturbations radiatives partielles (PRP) (Wetherald et Manabe, 1988).

Les résultats obtenus sont consistants avec les analyses antérieures de modèles de climat, à l'échelle globale et locale. Une étude de sensibilité de la PRP à la longueur temporelle de simulation, la fréquence des perturbations, la définition du sommet de l'atmosphère ainsi qu'à la simulation utilisée (abrupt 4xCO2 ou 1% CO2) est effectuée. La méthode de Gregory et al. (2004) est également appliquée afin de comparer le paramètre de rétroaction obtenu par PRP au paramètre de rétroaction « effectif ». La méthode dite des « kernels » (Soden and Held, 2006; Soden et al., 2008) est testée et validée. Cette méthode permet une estimation rapide et simple des rétroactions radiatives partielles à partir de tables de correspondance.

Finalement, la non linéarité des rétroactions radiatives est discutée. Une solution générale des termes du 2e ordre est donnée. Les termes d'interaction entre rétroactions sont estimés en effectuant une PRP. Bien que la somme des termes du 2e ordre soit négligeable, les résultats montrent des interactions non négligeables entre certaines rétroactions. Ces différences expliquent en partie les différences obtenues entre l'estimation « forward » et l'estimation « backward » des rétroactions par PRP.