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Documentation technique : Ensembles de données relatives à la surface de la mer tirées de modèles climatiques mondiaux

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Nous présentons des ensembles de données sur la surface de la mer tirées des projections obtenues à l'aide de plusieurs modèles climatiques mondiaux produits dans le cadre de la phase 5 du Projet d'intercomparaison de modèles couplés (CMIP5). Des ensembles de prédictions multimodèles et des changements projetés tirés de trois modèles climatiques mondiaux sont disponibles, tout comme les simulations des modèles individuels. Des sorties multimodèles sont disponibles pour les simulations historiques et trois scénarios d'émissions, nommément RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5, sur une grille de 1° x 1°. Les changements projetés sont exprimés sous la forme d'anomalies par rapport à la période de référence 1986–2005. Les variables de la surface de la mer et d’autres détails sont fournis dans le tableau 1.

En raison des différences dans la représentation des processus du système terrestre entre les modèles climatiques, les projections obtenues pourront varier d'un modèle à l'autre. Ainsi, des écrits scientifiques récents ont démontré qu’une démarche basée sur des ensembles multimodèles pouvait donner une meilleure description des changements climatiques projetés.

Tableau 1. Caractéristiques principales

Variables et unités

Concentration de carbone inorganique dissous à la surface (mol/m³)

pH à la surface

Salinité à la surface de la mer (psu)

Alcalinité totale à la surface (mol/m³)

Température à la surface de la mer (K)

Région géographique Monde
Résolution spatiale Grille avec des mailles de 1° x 1°
Période De 1900 à 2100
Les moyennes sur 20 ans des changements projetés sont disponibles pour :
2016-2035; 2046-2065; 2081-2100
Résolution temporelle Mensuelle, saisonnière et annuelle
Saisons : Les saisons météorologiques normales sont utilisées : mars à mai (printemps), juin à août (été), septembre à novembre (automne) et décembre à février (hiver).
Scénarios d’émissions RCP2.6
RCP4.5
RCP8.5
Modèles CMIP5 CanESM2
IPSL-CM5A-LR
MPI-ESM-LR

Données et traitement

Les trois modèles climatiques mondiaux CMIP5 (présentés au tableau 1) inclus dans lxensemble de données sont accessibles sur le site du Program For Climate Model Diagnosis and Intercomparison (PCMDI) et ont été téléchargés le 15 avril 2014. Seuls les modèles climatiques mondiaux produisant des sorties historiques et des scénarios (RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5) pour les cinq variables — la concentration de carbone inorganique dissous à la surface, le pH à la surface, la salinité à la surface de la mer, l'alcalinité totale à la surface et la température à la surface de la mer — ont été utilisés. Des ensembles multimodèles de valeurs réelles et anomales ont été constitués en interpolant les résultats de ces modèles climatiques mondiaux sur une grille commune de 1 x 1 degré. Les résultats des modèles individuels peuvent aussi être téléchargés.

Nous avons seulement utilisé les expériences s'appuyant sur les concentrations (c.-à-d. celles dans lesquelles les concentrations plutôt que les émissions de gaz à effet de serre sont prescrites) et sélectionné un seul membre de l'ensemble pour chaque modèle, même si plusieurs réalisations existent avec des conditions initiales différentes et des réalisations différentes de la variabilité naturelle. Nous avons donc attribué le même poids à chaque modèle.

Période de référence pour les résultats exprimés sous forme d'anomalies (changements projetés)

Les changements projetés sont exprimés comme des anomalies par rapport à la période de référence 1986-2005 (différences entre les périodes à venir et la période de référence). Par conséquent, les changements projetés moyens sur 20 ans (pour les variables de la surface de la mer) pour les trois périodes à venir (2016-2035; 2046-2065; 2081-2100) sont relatifs à la période de référence 1986-2005.

Pondération égale des modèles

Les différents modèles CMIP5 utilisés pour les projections sont tous considérés comme donnant des projections également probables au sens de « un modèle, une voix ». Nous avons traité comme des modèles distincts les modèles dont les schémas de paramétrage physique sont variés.

Plage de modèles par l'utilisation de centiles d'ensemble percentiles

Comme les projections locales des changements climatiques sont incertaines, une mesure de la plage des projections des modèles est normalement fournie, c. à d. les valeurs minimales et maximales de l’ensemble, en plus de la réponse médiane de l’ensemble des modèles. Dans ce cas, comme il n’y a que trois modèles, les résultats minimaux, maximaux et médians sont simplement les valeurs correctement ordonnées des trois modèles individuels. Il convient de souligner que cette plage ne représente pas la totalité de l’incertitude des projections. La distribution combine les effets de la variabilité naturelle et de la dispersion des modèles. Il convient aussi de noter que d’autres modèles climatiques mondiaux produisant des simulations pour les variables de la surface de la mer pourraient être disponibles sur le site du PCMDI. Toutefois, par souci de cohérence, seuls les modèles climatiques mondiaux produisant des sorties historiques et de scénarios (RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5) pour les cinq variables (présentées au tableau 1) ont été considérés.

Pratiques exemplaires

Étant donné l’étendue de la variabilité naturelle du climat et des incertitudes relatives aux futures voies d’émissions de gaz à effet de serre et aux réponses climatiques, on ne devrait pas utiliser de manière isolée les changements projetés par un seul modèle climatique. Une bonne pratique consiste plutôt à prendre en compte la gamme de projections tirées de plusieurs modèles climatiques (ensembles) et scénarios d’émissions.

Bien que les probabilités ne soient pas associées à des scénarios particuliers de changements climatiques, l’utilisation d’une plage de scénarios peut donner aux utilisateurs une idée de la dispersion potentielle selon diverses voies d’émissions possibles.

Limite d’utilisation

Licence du gouvernement ouvert - Canada (http://open.canada.ca/en/open-government-licence-canada)

Coordonnées

Courriel : ec.ccds.info-info.dscc.ec@canada.ca

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