Scénarios à haute résolution

En raison des limites des scénarios MCG dont on a parlé à la rubrique Types de scénarios, d'autres méthodes ou techniques de réduction d'échelle ont été mises au point ces dernières années pour obtenir des renseignements sur les changements climatiques à haute résolution (résolution spatiotemporelle élevée). Ces méthodes de réduction d'échelle comportent des méthodes dynamiques (MCR) et statistiques.

1. Modèles climatiques régionaux (réduction d'échelle dynamique)

Pour élaborer des scénarios issus de MCG et les utiliser pour évaluer les impacts sur les régions, on peut utiliser des modèles climatiques régionaux (MCR) de plus haute résolution (généralement 45 à 50 km) qui simulent mieux les caractéristiques et les processus de forçage des climats locaux. En dépit des améliorations du niveau de précision spatiale des scénarios MCR, leur usage est toujours limité. Étant donné que le MCR a besoin des données des MCG pour procéder aux simulations climatiques, toute erreur systématique dans les MCG risque d'aboutir à des erreurs dans les scénarios du climat régional. L'utilisation des MCR pour générer des scénarios climatiques peut être astreignante en terme de temps calculs sur les ordinateurs si la superficie modélisée est vaste, la résolution spatiale nécessaire est très élevée et le MCR est exécuté sur de longues périodes (c.àd. supérieures à 20 ans) et en utilisant plusieurs scénarios d'émissions.

2. Réduction d'échelle statistique

Diverses techniques de réduction d'échelle statistique ont été mises au point ces dernières années, parmi lesquelles :

• Fonctions de transfert
  • Établir des rapports statistiques entre les variables climatiques à l'échelle synoptique et les variables climatiques régionales et locales
• Méthodes de type de temps météorologiques
  • À l'instar des fonctions de transfert, établir des rapports statistiques entre les régimes à échelle synoptique et les variables climatiques locales
• Générateurs de données météorologiques
  • Déterminer les propriétés statistiques des données climatiques historiques propres à un site et générer artificiellement une longue série chronologique de données climatiques propres au site

Les techniques de réduction d'échelle statistique sont généralement faciles à appliquer, elles coûtent peu cher en terme de temps calculs et elles sont particulièrement efficaces pour ce qui est de fournir des données propres à un site. Toutefois, leur utilisation est toujours soumise à certaines limites. Elles ne fournissent pas de résultats spatialement uniformes ou rentables lorsqu'on les applique à de nombreux sites au sein d'une vaste région géographique (comme le bassin des Grands Lacs).

Parmi les autres méthodes qui permettent d'obtenir des données à plus haute résolution à partir des modèles climatiques globaux, mentionnons les suivantes :

3. Expériences sur les MCG atmosphériques à haute résolution et à résolution variable (n'existent pas actuellement au Canada)

4. Interpolation des mailles du MCG

• Interpolation simple des changements des champs des MCG à partir des données aux points de grille situés à proximité. Toutefois, cette méthode introduit un élément de précision géographique trompeur dans les estimations. On peut dire qu'il s'agit d'une forme de réduction d'échelle « non intelligente ».
• Interpolation d'une grille à échelle grossière à une grille à plus haute résolution (c.àd. latitude/longitude 0,50 x 0,50). Ces scénarios «interpolés» à plus haute résolution présentent le plus d'utilité pour les chercheurs qui se livrent à des études régionales ou nationales au moyen des données sur des points de grilles de référence observées à la même résolution spatiale que les scénarios interpolés. Ces scénarios doivent être appliqués de la même manière que ceux qui l'ont été à la résolution originale du MCG. Il y a cependant un certain nombre de mises en garde qui se rattachent à l'utilisation de ces scénarios MCG interpolés :
1. Si l'on entreprend la réduction d'échelle, il faut alors utiliser les scénarios à la résolution originale du MCG et non pas les scénarios à plus haute résolution
2. si l'on prévoit une interpolation à une résolution spatiale différente, et à nouveau, les scénarios à la résolution originale du MCG doivent constituer le point de départ de ce genre de travaux.

Ce mode d'interpolation introduit également un élément de précision géographique trompeur dans les estimations.

On trouvera d'autres précisions sur les MCR canadiens à la section Modèles climatiques régionaux du RCSCC. Les méthodes de réduction d'échelle statistique, comme ASD, SDSM et le logiciel LARS-WG, sont analysées à la rubrique Outils de réduction d'échelle.

Les données des scénarios de changements climatiques nationaux à haute résolution dont l'échelle a été provisoirement réduite entre 1950 et 1970 sont également fournies sur le site du RCSCC.

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Références

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