L'évaluation à long terme des impacts climatiques régionaux et locaux probables est essentielle pour permettre aux municipalités, entreprises, et les économies régionales à se préparer aux effets potentiellement dommageables et coûteux du changement climatique, des sécheresses prolongées aux événements extrêmes plus fréquents et plus intenses tels que les tempêtes majeures et les vagues de chaleur.

Malheureusement, les outils les plus couramment utilisés pour projeter les impacts climatiques futurs, Modèles du système terrestre (ESM), ne sont pas à la hauteur de la tâche. Les ESM sont trop gourmands en temps de calcul et trop coûteux pour être exécutés à une résolution suffisante pour fournir les détails nécessaires au niveau local et régional.

À cette fin, une nouvelle étude dirigée par le MIT dans la revue Sciences de la Terre et de l'Espace utilise un modèle climatique régional du nord-est des États-Unis pour réduire les projections climatiques du milieu et de la fin du siècle d'un ESM dans le cadre d'un scénario d'émissions à fort impact à une résolution horizontale de 3 kilomètres. Grâce à la réduction d'échelle, la sortie de l'ESM a été utilisée pour piloter le modèle régional à une résolution spatiale plus élevée, lui permettant de simuler plus en détail les conditions locales. Les projections climatiques à haute résolution qui en résultent se composent de plus de 200 variables climatiques à une fréquence horaire.

Entre autres, l'étude projette que d'ici la fin du siècle, la région connaîtra beaucoup plus de jours par an au cours desquels les températures moyennes et maximales dépassent 86 degrés Fahrenheit, et moins de jours par an pendant lesquels la température minimale tombe en dessous de zéro. Au cours de cette période à Boston, le nombre annuel de jours où la température moyenne dépasse 86 F augmente de trois à 22, et le nombre de jours où la température maximale quotidienne dépasse 86 F augmente de 49 à 78.

"Notre approche permet d'analyser les changements de température, précipitation, et d'autres variables climatiques au cours d'une seule période de 24 heures, " dit Muge Komurcu, l'auteur principal de l'étude et un chercheur scientifique du MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change and Department of Earth, Sciences de l'atmosphère et des planètes (EAPS). "L'objectif de ces projections est de soutenir d'autres évaluations des impacts du changement climatique et des études de durabilité dans la région."

La réduction d'échelle des projections climatiques fournit des variables climatiques à la résolution nécessaire pour évaluer les impacts du changement climatique à l'échelle régionale et locale. Par conséquent, les variables produites dans l'étude peuvent être utilisées comme données d'entrée dans d'autres modèles et analyses pour évaluer l'impact futur probable du changement climatique sur les précipitations extrêmes et les vagues de chaleur, écosystèmes régionaux, agriculture, la propagation de maladies infectieuses (par exemple la maladie de Lyme), hydrologie, l'économie, et d'autres préoccupations.

Pour produire les variables climatiques de l'étude, les chercheurs ont utilisé un modèle climatique régional à haute résolution, le modèle de recherche et de prévision météorologique (WRF), pour réduire les projections climatiques du milieu et de la fin du siècle du modèle du système terrestre communautaire (CESM) dans le cadre d'un scénario d'émissions élevées de gaz à effet de serre à une résolution horizontale de 3 kilomètres pour le nord-est des États-Unis.

Pour s'assurer de la fiabilité de leur méthode, Komurcu et ses co-auteurs, Kerry Emanuel, professeur de sciences atmosphériques au MIT EAPS, et Matthew Huber, professeur à l'Université Purdue et Ph.D. l'étudiant René Paul Acosta a simulé le processus à l'aide d'observations climatiques historiques. Ils ont montré que leur technique reproduisait les événements climatiques historiques moyens et extrêmes observés sur une période de 10 ans.

L'étude est plus de 200, Les variables climatiques à résolution de 3 kilomètres couvrent 55 ans, couvrant les périodes du milieu et de la fin du siècle.

"A notre connaissance, c'est la première et la seule étude qui a réduit les projections du modèle mondial à une résolution aussi élevée sur une longue période pour cette région, " dit Komurcu.

Pour aider les évaluations régionales des impacts du changement climatique et les études de durabilité dans le nord-est des États-Unis, les chercheurs prévoient de rendre tous les fichiers d'entrée et de sortie du modèle de cette étude accessibles au public via le centre de distribution de données de l'Université du New Hampshire.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.