Simulations d'équilibre radiatif convectif couplé avec convection explicite et paramétrée

Résumé L'équilibre radiatif convectif a été appliqué dans des études passées à divers modèles en raison de sa simplicité et de son analogie au climat tropical. À une résolution permettant la convection, l'accent a été mis sur l'organisation de la convection qui apparaît lors de l'utilisation d'une température de surface de la mer (SST) fixe. Ici, la SST est autorisée à réagir librement à l'énergie de surface. Les objectifs sont d'examiner et de comprendre le comportement transitoire résultant, l'état d'équilibre et les perturbations de celui-ci, ainsi que de comparer ces résultats à une simulation intégrée avec des nuages et une convection paramétrés. L'analyse montre que le couplage entre la SST et l'énergie nette de surface agit pour retarder le début de l'auto-agrégation et peut l'empêcher, dans notre cas, pour un océan en plaque de moins de 1 m. C'est parce que les gradients de SST tendent à s'opposer à la circulation de basse couche peu profonde qui est associée à l'auto-agrégation de la convection. De plus, l'occurrence de l'auto-agrégation est jugée nécessaire pour atteindre un état d'équilibre et éviter un climat semblable à celui d'une serre. En analogie avec le climat actuel, l'auto-agrégation génère des sous-tropiques secs et clairs qui permettent au système de se refroidir efficacement. En revanche, les effets radiatifs nuageux à ondes courtes forts, bien plus intenses qu'à une résolution permettant la convection, empêchent la simulation avec des nuages et une convection paramétrés de tomber dans un état de serre. Les simulations permettant la convection suggèrent également que les rétroactions des nuages, telles que celles qui surviennent lors de la perturbation de l'état d'équilibre, peuvent être très différentes, et dans notre cas moins négatives, de ce qui émerge des modèles de circulation générale.