Le climat mondial est un phénomène extrêmement complexe, et les chercheurs font des progrès assidus dans le développement de modèles toujours plus précis. Maintenant, un groupe international comprenant des chercheurs de l'Advanced Institute for Computational Science (AICS) au Japon, en utilisant le puissant ordinateur K, ont pour la première fois calculé avec précision les effets des aérosols sur les nuages ​​dans un modèle climatique.

Les aérosols jouent un rôle clé dans la formation des nuages, car ils fournissent les "graines" - appelées noyaux de condensation des nuages ​​- qui permettent aux nuages ​​de se former et d'affecter leur cycle de vie. L'eau dans l'air se condense sur les minuscules particules, et se transforment progressivement en gouttelettes et finalement en gouttes de pluie qui précipitent. L'action des aérosols est un élément important de la recherche sur le changement climatique, car ils neutralisent en partie l'action calorifique des gaz à effet de serre.

On croyait auparavant que l'augmentation de la densité des aérosols conduirait toujours à plus de nuages, mais de récentes observations satellitaires ont montré que ce n'est pas nécessairement vrai. Il est désormais entendu que, en raison des différences de température entre les couches supérieure et inférieure des nuages, il y a un équilibre délicat d'évaporation et de condensation, avec des aérosols dans les parties basses des nuages ​​favorisant la formation des nuages, mais celles des parties supérieures permettant à l'eau de s'évaporer.

Précédemment, les modèles climatiques n'ont pas pu modéliser la réponse de ces micro-processus au sein des nuages ​​à la variation des aérosols, mais en utilisant l'ordinateur K, le groupe dirigé par RIKEN a combiné un modèle qui simule l'ensemble de la météo mondiale sur une année, à une résolution horizontale de seulement 14 kilomètres, avec une simulation du comportement des aérosols dans les nuages. Contrairement aux modèles conventionnels, qui montrent une augmentation uniforme des nuages ​​au-dessus de la terre lorsqu'il y a une augmentation des aérosols, le modèle haute résolution, qui prend en compte les processus verticaux à l'intérieur des nuages, décrit avec précision comment de vastes zones subissent une baisse de la couverture nuageuse.

Selon Yosuke Sato de l'équipe de recherche en sciences climatiques computationnelles de RIKEN AICS et de l'Université de Nagoya, "C'était très gratifiant de voir que nous pouvions utiliser un supercalculateur puissant pour modéliser avec précision la microphysique des nuages, donnant une image plus précise de la façon dont les nuages ​​et les aérosols se comportent dans le monde réel. À l'avenir, nous espérons utiliser des ordinateurs encore plus puissants pour permettre aux modèles climatiques d'avoir plus de certitude dans la prévision climatique."

L'oeuvre, qui a été publié dans Communication Nature , a été réalisé par des scientifiques de l'AICS en collaboration avec des chercheurs de l'Université de Nagoya, Institut national d'études environnementales, Université de Kyushu, l'Université de Tokyo, et l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale.