La clé de l'utilité des modèles climatiques en tant qu'outils pour les scientifiques et les décideurs est la capacité des modèles à relier les changements des niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère aux changements de température correspondants. La sensibilité climatique à l'équilibre (ECS) est l'une de ces mesures, représentant le réchauffement prévu après un doublement du dioxyde de carbone atmosphérique (CO 2 ) niveaux.

Les modèles climatiques ont traditionnellement prévu une augmentation de 1,5 °C à 4,5 °C pour un doublement du CO atmosphérique 2 du climat préindustriel. Cependant, bon nombre des derniers modèles trouvent des valeurs supérieures à 5°C, lequel, si c'est correct, aurait des implications négatives importantes pour notre capacité à surmonter le réchauffement continu de la planète. Zhu et al. a étudié cette tendance en utilisant l'un des modèles à ECS élevé, le Community Earth System Model version 2 (CESM2), simuler le climat lors du point culminant de la dernière glaciation, appelé le dernier maximum glaciaire (LGM).

Le LGM s'est produit vers 21, il y a 000 ans et est fréquemment utilisé pour évaluer les modèles climatiques. Il représente des conditions nettement différentes du présent, avec des niveaux de gaz à effet de serre beaucoup plus faibles, grandes calottes glaciaires couvrant l'Amérique du Nord et l'Europe, et le niveau inférieur de la mer. Cependant, le LGM est suffisamment récent pour qu'il existe des preuves géologiques généralisées des forçages climatiques et des changements de température de surface qui en résultent.

Les auteurs ont configuré CESM2 pour refléter étroitement son utilisation dans la recherche moderne sur le changement climatique, en omettant uniquement les parties (telles que la biogéochimie de la végétation) pour lesquelles de bonnes données pour le LGM ne sont pas disponibles. Dans les 500 années modèles après l'initialisation, La température moyenne mondiale de surface du CESM2 a plongé à 11°C en dessous de l'ère préindustrielle, environ 5°C de moins que ce que les approximations géologiques indiquent. En comparaison, le prédécesseur du modèle, CESM1, produit des valeurs plus chaudes de plusieurs degrés et dans les plages d'incertitude des proxys.

Les auteurs attribuent l'écart entre CESM1 et CESM2 à la façon dont ce dernier gère les nuages. Le modèle atmosphérique dans CESM2 a été mis à jour afin que les nuages ​​simulés par ordinateur se comportent davantage comme des observations du monde réel, qui affecte la rétroaction des nuages ​​à ondes courtes, la capacité des nuages ​​à refléter la lumière solaire entrante dans l'espace sous l'effet du changement climatique. Lorsque CESM2 a été configuré pour utiliser le package atmosphérique de l'ancien modèle - qui ne dispose pas de ces mises à jour - une grande partie de la diminution de la température excessive a disparu. Les auteurs suggèrent que CESM2 surestime probablement la rétroaction des nuages ​​à ondes courtes et donc l'ECS.

Les résultats sont cohérents avec ceux d'autres études de modèles de génération actuelle qui montrent un ECS élevé. Les chercheurs affirment que les résultats illustrent le défi d'utiliser les observations actuelles pour limiter le changement climatique futur et mettre en évidence la valeur des informations provenant des épisodes passés du changement climatique.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation d'Eos, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.