Une projection fiable du changement de fréquence extrême d'El Niño dans un futur climat plus chaud est essentielle à la gestion des activités socio-économiques et de la santé humaine, décisions politiques stratégiques, gestion de l'environnement et des écosystèmes, et l'atténuation des catastrophes dans de nombreuses régions du monde. Malheureusement, des biais communs de longue date dans les modèles CMIP5, malgré d'énormes efforts sur le développement de modèles numériques au cours des dernières décennies, rendent difficile la réalisation d'une projection fiable du changement de fréquence extrême d'El Niño dans le futur. Alors qu'une attention croissante a été accordée à l'estimation des impacts possibles des biais des modèles, on ne sait pas encore tout à fait si et dans quelle mesure les biais communs des modèles auraient un impact sur la projection du changement de fréquence extrême d'El Niño dans les décennies à venir. C'est une question urgente à résoudre.

Selon la projection originale des modèles CMIP5, l'extrême El Niño, défini par la convection Niño3, augmenterait deux fois à l'avenir. Cependant, Le professeur Luo et son équipe de recherche constatent que les modèles qui produisent une tendance centennale vers l'est dans le Pacifique tropical au cours du 20e siècle projetteraient une faible augmentation ou même une diminution de la fréquence extrême d'El Niño au 21e siècle. Étant donné que la tendance centennale de l'est est systématiquement sous-estimée dans tous les modèles CMIP5 par rapport au record historique, une question raisonnable est de savoir si ce biais commun pourrait conduire à une fréquence surestimée du changement de fréquence extrême d'El Niño dans les projections originales des modèles (Figure 1a).

Sur la base de leurs résultats, le changement de fréquence d'El Niño extrême, qui a été défini par la convection totale dans le Pacifique équatorial oriental (c'est-à-dire la somme de l'état moyen et de la valeur d'anomalie de la vitesse verticale dans la région de Nino3), est principalement déterminé par le changement d'état moyen de la convection Nino3 (Figure 1b). En outre, le changement de l'état moyen de convection dans la région de Nino3 est fortement contrôlé par le changement du gradient est-moins-ouest de la température de surface de la mer (SST) qui détermine la circulation tropicale du Pacific Walker (Figure 1c). Par conséquent, le changement de la fréquence extrême d'El Niño définie par la convection totale dans la région Nino3 se résume au changement du gradient est-moins-ouest de la SST du Pacifique tropical (c'est-à-dire, changement « à la manière d'El Niño » ou « à la manière de La Niña »).

En identifiant les impacts systématiques de 13 biais communs des modèles CMIP5 dans la simulation du climat tropical au cours du siècle dernier, ils constatent que le changement dans le gradient de SST est-moins-ouest du Pacifique tropical à l'avenir a été considérablement surestimé dans la projection originale. En contraste frappant avec le réchauffement futur de la SST de type El Niño projeté par les modèles CMIP5, le changement de SST du Pacifique, après avoir supprimé les impacts systématiques des 13 biais communs des modèles, montre que le plus fort réchauffement de la SST se produirait dans le Pacifique tropical occidental plutôt que dans l'est (c'est-à-dire, un changement de réchauffement de la SST de type La Niña), couplée à des alizés plus forts dans le Pacifique et à une suppression de la convection dans le Pacifique oriental.

Comme mentionné ci-dessus, le changement de la fréquence de l'extrême El Niño ainsi défini serait déterminé par le changement des états moyens du Pacifique. Par conséquent, by carefully removing the impacts of the models' common biases on the mean-state changes, Luo and colleagues find that the extreme El Niño frequency would remain almost unchanged in the future.

In summary, this finding highlights that the impacts of models' common biases could be great enough to reverse the original projection of the change in the tropical Pacific climate mean-states, which would largely affect the projection of the extreme El Niño frequency change in the future. Ainsi, it sheds a new light on the importance of model bias-correction in order to gain a reliable projection of future climate change. Plus important, this finding suggests that much more efforts should be put to improve climate models and reduce major systematic biases in coming years/decades.