Simulations millénaires

Analyse de la variabilité multidécennale du climat

Didier Swingedouw, Laurent Terray, Christophe Cassou

CERFACS

Forcage du Petit Âge Glaciaire

Théorie dominante : forçagesolaire

Mais forçage solaire très faible(et de plus en plus...)

Mécanisme amplificateur :

1. Schindell et al., Nature,2001 : Ozone + réponsedynamique de la NAO

Regression / TSI, lag 20 ans, filtre 40 ans (1780-1680)

Proxy Mann

Simu ModelE

Forçage du Petit Âge Glaciaire

Mécanisme amplificateur :

2. Lund et al., Nature, 2006:

variabilité multi-séculairedu débit du Gulf Stream

liée à un changement decirculation thermohaline ?

Reconstruction transport du Gulf stream

Forçage solairesur le Pacifique

Meehl et al., J. Climate, 2008 :

Analyse sur la période1850-2000du cycle de 11 ans

Lors de maxima solaires, lacirculation de Walker s’intensifiedans le Pacifique, ce qui faitmigrer l’ITCZ vers le nord en hiver

Notre simulationmillénaire

Même forçage que Jéromeavec en plus volcans

Réponse plus forte dansl'hemisphère nord que sud

Tendance sur les 2 dernierssiècles sans précédent

Effet forçagesolaire en hiver

Régression sur l’indicesolaire 1000-1860

Un signal NAO + sembleapparaitre en Hivercomme chez Shindell et al.2001 avec un lag d’aumoins 20 ans

Forçage solaireet NAO

PC1 de la fonction dela SLP se corrèlesignificativement avecle forçage solaire àlag 40

Ce signal est cohérentavec données où ilexiste un délai de 20-30ans (Waple et al. 2002)

SST et précip.dans le

Pacifique

Dans le Pacifiquetropical, on voit unemigration de l’ITCZ vers lenord en environ 30 ansaprès le forçage solaire

Ce signal est lié à lapersistence d’uneanomalie de SST

Forçage solaire et THC

PC1 se corrèle significativementavec le forçage solaire à lag 10

Ce signal correspond à unediminution de la THC avec lesolaire

Contradiction Lund et al. (2006)

Signature des volcans

Composite sur les 20volcans > Pinatubo

Fort refroidissement dansles tropiques

Réchauffement surl’Europe du Nord

: Epaisseur optique: T2m

Effet desvolcans

L’effet des volcanspersiste 3 ans

Il y a un forçage d’uneNAO+ après uneéruption

Il y a un petit signal d’unforçage d’un Ninol’année de l’éruption

Conclusions

Deux simulations de mille ans dont une avec forçagesnaturels solaire, volcanique et CO2

Forçage volcanique refroidit surtout la surface au niveaudes tropiques et réchauffe l’Europe du Nord par le biaisd’une NAO+

Forçage solaire force également (faiblement) une NAO+et se projette de façon similaire au GHG (amplificationpolaire au nord, AMOC…)

Comparaison du modèle avec reconstructions de 1000ans sont encourageantes !

OscillationArctique

Le signal apparait partir

du bassin Pacific

TSI

Oceanic LHF at the equator

+

Westward LHT

Deep convectionabove BoxW

Walker cell

Equatorialwesterlies

+ (uq*)

Oceanic LHF andHT towards BoxW

SST in the BoxWNorth Pacific anticyclone

NAO

+-

-+(S40 yr)

++ ++ ++

+ (u*q)

+

Fast positive feedback(trigger, 1yr)

Slow positive feedback(memory, 40 yr)

Données sur1000 ans

Données grillées de

Guiot

Régression sur indice

solaire

Accord relatif avec

notre simulation : effet

radiatif + réponse NAO

like

Comparaisonavec données

Joel

• Comparaison avec Pinatubo =

OK (Ottera 2005)

• Composite d’été sur 20

volcans supérieurs au Pinatubo

Perspectives

Analyse en régime de temps pour l’Atlantique Nord et laMéditerranée (collaboration Laurent Dézileau, ChristopheCassou, Bruno Joly)

Comparaison avec données paléo ? Aller vers lesdonnées : downscaling + intégration MAIDEN(collaboration Pierre-Alain danis)

Comparaison avec IPSL-CM4 (collaboration JéromeServonnat)

AMOC et AMO dans simulation de contrôle (StagiaireINSA)