Simulations Numériques

La régionalisation du signal climatique actuel ou futur est devenue un axe de recherche majeur de la climatologie ces dernières années. Elle consiste à désagréger l’information de large échelle, fournie par exemple à une résolution de quelques centaines de kilomètres par un modèle de climat global, à des résolutions beaucoup plus fines (de l’ordre de quelques dizaines de kilomètres à quelques kilomètres).


Afin de répondre à cet objectif, le CRC utilise un modèle climatique régional, WRF (pour Weather Research and Forecasting model), développé principalement au National Center for Atmospheric Research (NCAR, Boulder, Etats-Unis). C’est un outil particulièrement bien adapté pour effectuer cette descente d’échelle (également appelée désagrégation dynamique), puisque :
- la physique du modèle régional est plus complète que celle des modèles globaux à basse résolution, et permet de résoudre des systèmes de circulation d’échelle très fine ;
- la prise en compte d’états de surface plus fins permet de mieux rendre compte du couplage continent-atmosphère.

Les travaux récents menés sur WRF au CRC se sont attachés à répondre aux questions suivantes :
- quelle partie des biais des modèles climatiques globaux peut-elle être corrigée par un modèle climatique régional ?
- quelle part de la variabilité climatique régionale est-elle liée aux circulations de large échelle (fournies par le modèle global) ou au contraire, aux états de surface régionaux ou locaux (topographie, occupation du sol, rétro-actions avec les surfaces continentales, etc) ?
- comment se matérialiseront les changements climatiques globaux à des échelles spatio-temporelles fines (à l’échelle d’un finage agricole par exemple, et en termes de fréquence d’occurrence d’événements météorologiques extrêmes ou intenses, de longueur des saisons des pluies, de nombre de jours pluvieux, etc) ? Pour répondre à cette question, le CRC désagrège avec WRF les simulations climatiques globales CMIP utilisées par le GIEC.

En faisant le lien entre la large échelle des modèles de climat, relativement abstraite, et l’échelle fine, plus concrète, correspondant au vécu des populations, les modèles climatiques régionaux sont en outre particulièrement adéquats pour l’analyse des impacts régionaux de la variabilité climatique ou des changements climatiques planétaires (par exemple, sur l’agronomie ou l’hydrologie, sur les rendements agricoles, sur l’érosion et le lessivage des sols, etc.).


Sélection bibliographique :

SIJIKUMAR S., ROUCOU P., FONTAINE B., 2006: Monsoon onset over Sudan-Sahel: Simulation by the regional scale model MM5. Geophys. Res. Lett., 33, L03814

ROUCOU P., CASTEL T., VIGAUD N., FONTAINE B., RICHARD Y., CAMBERLIN P., BOIS B., 2009: Régionaliser le climat pour en évaluer les impacts : l'apport des modèles numériques. Revue annuelle de la recherche, Université de Bourgogne, 122-128

VIGAUD N., ROUCOU P., FONTAINE B., SIJIKUMAR S., TYTECA S., 2009: WRF/ARPEGE-CLIMAT simulated climate trends over West Africa. Clim. Dyn., in press