Pour limiter les impacts du changement climatique, il est essentiel de les prévoir le plus précisément possible. Les modèles climatiques régionaux sont des modèles à haute résolution du climat de la Terre qui sont capables d'améliorer les simulations d'événements météorologiques extrêmes qui peuvent être affectés par le changement climatique et contribuent ainsi à limiter les impacts grâce à une action opportune.

À leurs plus hautes résolutions, Les modèles climatiques régionaux sont capables de simuler la convection atmosphérique, un processus clé dans de nombreux événements météorologiques extrêmes qui sont souvent à l'origine de précipitations très intenses et localisées. Bien que les modèles « permettant la convection » soient largement utilisés dans les prévisions météorologiques, ils nécessitent de grandes ressources de calcul intensif, ce qui limite leur utilisation dans la modélisation climatique à plus long terme. Cependant, l'amélioration de la puissance des ordinateurs a maintenant rendu leur utilisation dans la prévision climatique plus viable.

Une étude impliquant des équipes de recherche de toute l'Europe collaborant à l'étude pilote phare CORDEX-FPS sur les phénomènes convectifs - y compris des scientifiques de la Fondation CMCC - Centre euro-méditerranéen sur le changement climatique - présente le premier ensemble multi-modèles de modèles climatiques régionaux d'une décennie courir à l'échelle du kilomètre. Le projet CORDEX-FPS sur l'Europe et la région méditerranéenne, qui se concentre sur les événements de précipitations convectives et leur évolution dans le cadre du changement climatique induit par l'homme, choisi l'espace alpin comme zone cible commune d'expérimentation.

Des modèles permettant la convection ont été utilisés pour produire des simulations à haute résolution qui ont prédit la dynamique des précipitations de 2000 à 2009. Les précipitations simulées au cours de cette période ont été comparées aux ensembles de données de précipitations observées, évaluer dans quelle mesure les modèles avaient simulé des événements réels. La configuration développée par la CMCC a obtenu des résultats particulièrement bons. De plus, les résultats ont été comparés avec des modèles de résolution inférieure, révélant que les modèles haute résolution apportent une amélioration significative des performances du modèle.

Paola Mercogliano, Directeur de la Division CMCC Modèles régionaux et impacts géo-hydrologiques, et co-auteur de l'étude avec les chercheurs du CMCC Marianna Adinolfi et Mario Raffa, explique que :« Bien que des différences existent encore entre les simulations à ultra-haute résolution et les observations, il est clair que ces simulations fonctionnent mieux que les simulations avec une résolution inférieure pour représenter les précipitations dans le climat actuel, et offrent ainsi une perspective prometteuse pour les études sur le climat et le changement climatique à l'échelle locale et régionale. Les améliorations les plus significatives des simulations à haute résolution par rapport à celles à basse résolution se trouvent surtout en été, lorsque le modèle à basse résolution surestimait la fréquence et sous-estimait l'intensité des précipitations quotidiennes et horaires."

L'avantage d'une résolution plus élevée était plus prononcé pour les événements de fortes précipitations.

En moyenne, les modèles à basse résolution ont sous-estimé les fortes précipitations estivales par heure d'environ 40 %. Les modèles à haute résolution n'ont sous-estimé ces précipitations que d'environ 3 %. De plus, les plages d'incertitude dans les simulations, à savoir la variabilité entre les modèles, ont également été presque réduites de moitié à une résolution élevée pour la fréquence des heures humides.

Les décideurs s'appuient sur des informations climatiques précises pour formuler des mesures efficaces d'adaptation et d'atténuation de l'impact du changement climatique, et cette étude présente une méthode utile pour améliorer les prévisions des précipitations extrêmes. L'amélioration de ces prévisions aide les gens et les décideurs à formuler des mesures d'adaptation et d'atténuation du changement climatique avec les meilleures informations disponibles.

D'autres études sont actuellement en cours de développement dans le cadre de l'étude pilote phare CORDEX-FPS sur les phénomènes convectifs afin de démontrer la valeur ajoutée des configurations à ultra-haute résolution.