Nous avons tous des moments où nous souhaitons pouvoir être à au moins deux endroits à la fois. Les modèles climatiques ont ce pouvoir, mais cela revient souvent à un prix élevé.

Des chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory, travailler avec un collègue de l'Université Cornell, emprunté une technique de l'ingénierie pour découvrir efficacement les relations d'entrée-sortie distantes dans les modèles climatiques. Les scientifiques ont introduit une technique nouvelle pour la science du climat dans laquelle ces relations, à différentes échelles de temps, peuvent être décrites en même temps dans une simulation. En posant des questions d'entrée plus ciblées sur les modèles climatiques, les chercheurs peuvent en tirer plus d'informations avec moins de simulations. La technique promet d'économiser du temps et de l'argent en ressources informatiques.

A l'aide d'un modèle climatique, les scientifiques exécutent un scénario possible pour projeter les changements futurs. La plupart des approches actuelles de modélisation du climat ne peuvent ajuster qu'une variable à la fois et ne montrent que des changements à long terme. Cependant, les téléconnexions – anomalies climatiques liées mais physiquement distantes – ont des échelles de temps variées sur lesquelles différentes réponses se produisent. La nouvelle technique est prometteuse en se concentrant sur les téléconnexions d'une manière que d'autres méthodes de modélisation n'ont pas.

Les chercheurs ont introduit une technique qui implique plusieurs petits changements d'un champ d'entrée tout en surveillant en permanence les champs de sortie pour voir comment le modèle réagit aux ajustements d'entrée. Les modélisateurs peuvent identifier différentes échelles de temps de réponse climatique au forçage – un changement dans le bilan énergétique de la Terre – sans trop éloigner le climat de son état initial.

Les chercheurs ont utilisé cette technique pour déterminer l'état d'équilibre, ou l'équilibre, réponses de la faible couverture nuageuse et du flux de chaleur latente (la chaleur dégagée lorsque l'eau liquide se transforme en vapeur) aux changements de chauffage dans 22 régions couvrant les océans de la Terre. La nouvelle méthode décrit les réponses pour ces régions en même temps. Pendant ce temps, les résultats ont montré des similitudes entre les caractéristiques de réponse et celles des simulations de changement d'étape, qui comportent souvent des changements soudains dans le champ de saisie. Avec cette technique, les chercheurs peuvent estimer l'échelle de temps sur laquelle la réponse en régime permanent apparaît.

Et après? La nouvelle méthode pourrait être utile pour établir des descriptions des téléconnexions et quantifier l'incertitude afin d'identifier les effets de l'ajustement fin des entrées du modèle climatique.