Extrait de la Lettre n°1 du Programme International Géosphère Biosphère-Programme Mondial de Recherches sur le Climat (PIGB-PMRC)

Pourcentage des précipitations simulées par le modèle sur l'Inde en 1988 comparé aux pluies climatologiques rapportées par Jaegger. La simulation fait apparaître une évolution spatiale de juin à août qui est très proche des observations

La représentation du cycle de l'eau dans les modèles climatiques est particulièrement importante tant par le rôle que l'on accorde aux précipitations et au budget de l'eau sur les continents que par la place qu'il occupe dans les bilans énergétiques. Les modèles de circulation générale (GCM) de l'atmosphère s'attachent maintenant à affiner cette représentativité en améliorant les paramétrisations qui décrivent d'une part l'interaction sol-végétation-atmosphère intervenant dans le cycle de l'eau et d'autre part la formation des nuages et les pluies. Le GCM développé au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) a obtenu dans ce domaine des résultats particulièrement performants concernant la simulation des précipitations dans la zone tropicale.

Ces simulations interviennent dans le cadre de l'expérience de modélisation MONEG du programme TOGA (Tropical Ocean and Global Atmosphere, du Programme Mondial de Recherche sur le Climat). TOGA a pour objectif l'étude de l'interaction océan atmosphère dans la zone tropicale, région du globe où ont lieu les couplages les plus importants. MONEG a consisté en la simulation de la mousson d'été sur l'Asie du sud durant les années 1987 et 1988. En 1987, année de l'anomalie El Niño, la mousson en Inde a été particulièrement déficitaire en pluie et les températures de la surface de l'océan pacifique ont basses. Inversement la mousson d'été 1988 a été anormalement abondante et les températures de la surface de l'océan pacifique particulièrement élevées. Ce fort contraste de température de l'océan entre les deux années permet d'étudier, à l'aide de simulations numériques, l'effet des températures océaniques sur la mousson. Une trentaine d'équipes (Europe, USA, Japon, Australie, Chine) utilisant des GCM ont confrontés leurs résultats. Ces modèles de circulation générale de l'atmosphère utilisent pour conditions aux limites la température océanique qui est prescrite jour après jour à partir des observations effectuées pendant les mois de Juin, Juillet et Août a été imposée et le modèle calcule l'état de l'atmosphère (vents, température, pression, pluies).

Dans cette comparaison internationale, (Rapport MONEG, 1992), le modèle du LMD est l'un de ceux qui ont le mieux simulé les anomalies des deux années de mousson. La représentation remarquablement réaliste obtenue par ce modèle est illustrée dans l'évolution de la mousson au cours des trois mois étudiés. La figure 5 la compare aux mesures de Krishnamurti (Florida State University, USA): pendant le mois de Juin, l'anomalie de précipitation se situe au Nord de l'Inde; elle s'étend en Juillet sur tout le continent avec un renforcement vers le Sud et s'atténue en Août. Même la diminution de l'anomalie qui s'étend du Bangladesh vers l'ouest au cours du mois de Juillet est représentée. La simulation des vents est aussi en bon accord avec les mesures: le modèle simule les deux grandes structures globales de convergence et divergence des masses d'air au niveau des basses latitudes (une convergence dans les basses couches sur le sud-est asiatique et une divergence dans le pacifique central) ainsi que leurs différence entre 1987 et 1988. La qualité de ces simulations est dûe en partie à la représentation de la végétation; en effet lorsque celle ci n'est pas prise en compte, les simulations sont beaucoup moins réalistes.

Ces simulations tendraient à prouver que les anomalies de température océanique sont liées aux anomalies de précipitations observées en Inde pendant ces mois de mousson des années l987 et 1988. Cette interaction entre les anomalies des température de surface de l'océan et la variabilité de l'atmosphère (pluies abondantes, sécheresse..) continue à être étudié à l'aide de ce modèle de manière plus ambitieuse en analysant des séries temporelles de mesures sur plus de 20 ans qui incluent plusieures anomalies El Niño. Les simulations sur l'ensemble des régions tropicales pouront alors être comparées aux mesures.

Contact :
Katia Laval
Laboratoire de Météorologie Dynamique (CNRS)
ENS
24 rue Lhomond
75231 Paris Cedex 05