Pistes simulées dans une expérience d'ensemble. Les résultats de 27 membres de l'ensemble montrent une propagation possible des traces de typhon. Crédit :Université de Kanazawa
Prédictions de la façon dont le changement climatique peut affecter les systèmes météorologiques extrêmes, comme les typhons, sont généralement menées à l'aide de modèles de circulation générale (MCG), qui représentent des processus physiques dans l'atmosphère ou les océans.
Cependant, Les MCG peuvent être affectés par des incertitudes, notamment des imperfections telles que l'incapacité du modèle à décrire complètement les processus à l'origine des conditions météorologiques extrêmes, et les incertitudes quant aux effets des futures émissions de carbone. Pour compenser cela, plusieurs prédictions différentes doivent être faites lors de la modélisation des futurs climats, en utilisant une approche connue sous le nom de modélisation d'ensemble. Cependant, générer le large éventail de données nécessaires pour commencer une simulation d'ensemble peut être complexe et exigeant en termes de calcul.
Maintenant, Le professeur agrégé Kenji Taniguchi de l'Université japonaise de Kanazawa a développé une méthode simple pour générer la grande quantité de données nécessaires pour lancer la modélisation d'ensemble. Dans son récent article, Publié dans Journal of Geophysical Research :Atmosphères , Taniguchi fournit des détails sur le fonctionnement de la méthode, et démontre son efficacité pour la simulation d'ensemble d'un typhon et une simulation d'ensemble du réchauffement climatique.
"La nouvelle méthode présente plusieurs avantages par rapport aux approches précédemment utilisées, " Taniguchi dit. " Il a une stabilité de calcul élevée, il peut commencer à n'importe quelle heure et date, et il ne nécessite aucune structure atmosphérique particulière; donc, il peut être utilisé pour simuler tout type d'événement météorologique."
Vue schématique des vecteurs d'état possibles dans un certain espace. Le vecteur d'état nouvellement préparé (Xn) est généré à partir des trois vecteurs de base (X1, X2, et X3). Les cercles avec une ligne brisée sont des vecteurs d'état possibles. Crédit :Université de Kanazawa
Il a été démontré que la méthode fournit des conditions initiales appropriées pour les simulations de typhon et de réchauffement climatique.
Il note que la nouvelle méthode peut fournir la variété de conditions nécessaires pour explorer les vastes possibilités des phénomènes météorologiques. Il pourrait également permettre d'évaluer les changements de probabilité d'événements extrêmes sur la base d'un large étalement de la vitesse du vent, pression, et les données pluviométriques.
La nouvelle méthode, après quelques améliorations et développements supplémentaires, pourrait contribuer à améliorer l'utilisation pratique des futures expériences de réchauffement climatique dans l'estimation de la probabilité des facteurs de risque pour les événements extrêmes et les évaluations d'impact connexes.
Distributions de fréquences et courbes de densité de probabilité des précipitations horaires maximales dans des expériences d'ensemble pour les conditions climatiques présentes et futures. Les courbes de densité de probabilité présentent de nettes différences les unes par rapport aux autres. Une seule ou un petit nombre de simulations n'a pas pu révéler de telles variations dans des conditions de réchauffement climatique. Crédit :Université de Kanazawa
"Une seule sortie GCM a été utilisée dans cette étude, et il y avait diverses autres hypothèses sur la structure des données, " dit Taniguchi. " Dans les travaux futurs, des simulations avec plusieurs sorties GCM devraient être incluses pour prendre en compte les incertitudes inhérentes aux différents GCM et nous devrions penser à adapter la distribution des données à chaque cas individuel."
Bien que développé à l'origine pour les études sur le réchauffement climatique, les applications possibles de la nouvelle méthode de Taniguchi sont larges. Il peut être utilisé dans un large éventail de problèmes nécessitant une simulation d'ensemble, telles que l'évaluation des importations des variations du changement de la couverture terrestre et de la température de surface de la mer, etc.
